Задание 8 ЕГЭ по физике · задача C6FFCA
В стакан калориметра, содержащий 75 г воды, опустили кусок льда при температуре 0 ° С. Начальная температура калориметра с водой 55 ° С. После того как наступило тепловое равновесие, температура калориметра с водой стала равной 5 ° С. Определите массу льда в граммах (г), округлив до целого. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Показать ответ и разбор
Ответ: 45 г
Разбор
В тепловом равновесии теплота, отданная водой, равна теплоте, полученной льдом.
Вода массой 75 г остывает от 55 °С до 5 °С:
$Q_{\text{отд}} = c\,m_{\text{в}}\,\Delta T = 4{,}2\cdot 75\cdot 50 = 15750$ Дж (здесь $c = 4{,}2$ Дж/(г·°С)).
Лёд массой $m$ тает при 0 °С, затем вода из него нагревается до 5 °С:
$Q_{\text{пол}} = \lambda m + cm\cdot 5$, где $\lambda = 330$ Дж/г.
Приравниваем:
$15750 = 330m + 4{,}2\cdot 5\,m = 351m \Rightarrow m = \dfrac{15750}{351} \approx 44{,}87$ г.
Округляя до целого — 45 г.
Вода массой 75 г остывает от 55 °С до 5 °С:
$Q_{\text{отд}} = c\,m_{\text{в}}\,\Delta T = 4{,}2\cdot 75\cdot 50 = 15750$ Дж (здесь $c = 4{,}2$ Дж/(г·°С)).
Лёд массой $m$ тает при 0 °С, затем вода из него нагревается до 5 °С:
$Q_{\text{пол}} = \lambda m + cm\cdot 5$, где $\lambda = 330$ Дж/г.
Приравниваем:
$15750 = 330m + 4{,}2\cdot 5\,m = 351m \Rightarrow m = \dfrac{15750}{351} \approx 44{,}87$ г.
Округляя до целого — 45 г.