ПОМОГИТЕ У воду з температурою 30°С поклали лід масою 300 г за температури -20°С. Яка температура встановиться в посудині, якщо маса води дорівнює 0,6 кг

Ответ:Для розрахунку температури встановлення в посудині використаємо закон збереження енергії:

Маса води, m1 = 0.6 кг

Початкова температура води, T1 = ?

Маса льоду, m2 = 300 г = 0.3 кг

Початкова температура льоду, T2 = -20°C = -20 + 273.15 К

Спершу, визначимо кількість теплоти, яку втрачає лід при піднятті температури до певного значення. Використаємо формулу:

Q1 = m2 * c * ΔT

де c - теплоємність льоду (2090 Дж/(кг·°C)),

ΔT - зміна температури.

ΔT = T - T2

Q1 = 0.3 кг * 2090 Дж/(кг·°C) * ΔT

Після того як лід розтане, теплота, виділена при піднятті температури, буде передана воді для підігріву. Використовуємо формулу:

Q2 = m1 * c * ΔT

де c - теплоємність води (4186 Дж/(кг·°C)),

ΔT - зміна температури.

Закон збереження енергії стверджує, що сума теплоти Q1 і Q2 повинна дорівнювати нулю:

Q1 + Q2 = 0

Підставляючи значення Q1 та Q2:

0.3 кг * 2090 Дж/(кг·°C) * ΔT + 0.6 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * ΔT = 0

Скорочуємо ΔT:

0.3 * 2090 + 0.6 * 4186 = 0

Розв'язавши рівняння відносно ΔT, знаходимо зміну температури:

ΔT = -2.1325 °C

Остаточно, знаючи зміну температури ΔT, ми можемо знайти кінцеву температуру, віднявши ΔT від початкової температури льоду:

T1 = T2 + ΔT

T1 = -20 + (-2.1325) ≈ -22.13 °C

Отже, при додаванні 300 г льоду масою до води масою 0.6 кг і початковій температурі -20°C, кінцева температура встановиться приблизно на -22.13 °C.

Объяснение: