Решение. Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления: Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг. Qл = 16,5∙104 Дж. Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С: Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С. Qв = -3,36∙104 Дж. Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления. Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда. Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:
Qл = m1∙λ (1).λ = 33∙104 Дж/кг.
Qл = 16,5∙104 Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С:
Qв = с∙m2∙(t2 – t1) (2).с = 4200 Дж/кг∙0С.
Qв = -3,36∙104 Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 0С до 0 0С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:QB=m⋅λ, m=QBλ.m = 0,102 кг.
t₁ = 20°С
t₁ = 10 °C
t₃ = 0 °C
c₁ = 4200 Дж/(кг*°С)
λ = 3,3*10⁵ Дж/кг
N -?
Q₁ = c₁*m₁*(t₁ - t₂) - количество теплоты отданное водой
Q₂ = λ*m₂ - количество теплоты полученное для плавления льда массой m₂
Q₃ = c₁*m₂*(t₁ - t₃) - количество теплоты пошедшее на нагревание воды полученной из льда при 0 °С
Q₁ = Q₂ + Q₃
c₁*m₁*(t₁ - t₂) = λ*m₂ + c₁*m₂*(t₁ - t₃)
m₂*(λ + c₁*(t₁ - t₃)) = c₁*m₁*(t₁ - t₂)
m₂ = c₁*m₁*(t₁ - t₂) / (λ + c₁*(t₁ - t₃))
m₂ = 4200 Дж/(кг*°С)*0,100 кг*10 °С / (3,3*10⁵ Дж/кг + 4200 Дж/(кг*°С)*10 °С) = 4200 / 3,72*10⁵ = 1,13*10⁻² кг = 11,3*10⁻³ кг = 11,3 г
N = 11,3 г / 5 г = 2,26 кубика