Задание 8 ЕГЭ по физике · задача 2C5924
В стакан калориметра, содержащий 351 г воды, опустили кусок льда массой m , имевший температуру 0 ° С. Начальная температура калориметра и воды 45 ° С. В момент времени, когда наступило тепловое равновесие, температура воды и калориметра стала равной 5 ° С. Чему равна масса m ? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 168 г
Разбор
Когда лёд тает и температура выравнивается, тепло, отданное водой, уходит на плавление льда и нагрев получившейся воды.
Запишем уравнение теплового баланса:
Qвода $= Q$плавление + Qнагрев
$M c (t_{1} − t_{2}) = m \lambda + m c t_{2}$
Подставим значения $(c = 4200$ Дж/(кг$\cdot°C), \lambda = 3,3\cdot 10^{5}$ Дж/кг, $M = 0,351$ кг, $t_{1} = 45 °C, t_{2} = 5 °C)$:
$0,351 \cdot 4200 \cdot 40 = m \cdot 3,3\cdot 10^{5} + m \cdot 4200 \cdot 5$
$58968 = m \cdot 351000$
$m = 0,168$ кг $= 168$ г.
Ответ: 168 г.
Запишем уравнение теплового баланса:
Qвода $= Q$плавление + Qнагрев
$M c (t_{1} − t_{2}) = m \lambda + m c t_{2}$
Подставим значения $(c = 4200$ Дж/(кг$\cdot°C), \lambda = 3,3\cdot 10^{5}$ Дж/кг, $M = 0,351$ кг, $t_{1} = 45 °C, t_{2} = 5 °C)$:
$0,351 \cdot 4200 \cdot 40 = m \cdot 3,3\cdot 10^{5} + m \cdot 4200 \cdot 5$
$58968 = m \cdot 351000$
$m = 0,168$ кг $= 168$ г.
Ответ: 168 г.