В сосуд, содержащий 5 кг воды при температуре 10C, положили кусок льда, охлажденный до -20C. Лед какой минимальной массы положили в сосуд, если вода и лед оказались в равновесии?
(ответ 0.56кг)

Ответ на вопрос

Ответ на вопрос дан kir3740

Представим себе предельную ситуацию - лед догревается до нуля градусов и тает НУ ПОЧТИ весь, но крошка остается, при этом вода в сосуде остывает до 0 - тогда вода и лед находятся в равновесии. Запишем уравнение теплового баланса (без учета оставшейся крошки льда c1=2100Дж/кг*C - лед , c2=4200Дж/кг*C - вода)

$c_1mcdot20+lambda m = c_2cdot5cdot10\\ m = frac{50c_2}{20c_1+lambda} = frac{50cdot4200}{20cdot2100+335000} = 0.557approx 0.56$

Если положить чуть больше льда - он растает не весь и мы удовлетворим условию задачи. Так что ответ 0.56
1. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан vlad1117
  
  Спасибо
Ответ на вопрос

Ответ на вопрос дан WiLdToNnY

Дано:
$m_{_B}=5 _K_Gamma$
$c_{_B}=4200$ Дж/кг·°С $-$ удельная теплоёмкость воды
$t_1=10 кC -$ начальная температура воды
$c_{_Lambda}=2100$ Дж/кг·°С $-$ удельная теплоёмкость льда
$t_2=-20 кC -$ начальная температура льда
$t=0 кC$ - тепловое равновесие т.е. температура воды = температуре льда
$lambda=340 000$ Дж/кг $-$ удельная теплота плавления льда
─────────────────────────────────────────────────
Найти:
$m_{_Lambda}= ?$
─────────────────────────────────────────────────
Решение:
Составим уравнение теплового равновесия:
$Q_1+Q_2+Q_3=0$
$c_{_B}cdot m_{_B}cdot (t-t_1)+lambdacdot m_{_Lambda}+c_{_Lambda}cdot m_{_Lambda}cdot (t-t_2)=0$
$4200cdot 5cdot (0-10)+340 000cdot m_{_Lambda}+2100cdot m_{_Lambda}cdot (0-(-20)=0$
$-210 000+340 000cdot m_{_Lambda}+42 000cdot m_{_Lambda}=0$
$-210 000+382 000cdot m_{_Lambda}=0$
$382 000cdot m_{_Lambda}=210 000$
$m_{_Lambda}approx0,55 (_K_Gamma)$
1. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан WiLdToNnY
  
  +/- из-за того что табличные данные варьируются
2. Ответ на вопрос
  
  Ответ на вопрос дан vlad1117
  
  Спасибо.