80 г льда при 0 градусах поместили в калориметр, содержащий 150 г воды при 20 градусах. Рассчитайте массу льда и массу воды в калориметре после теплообмена.

Дано:

m1=80 г, t1=0∘ C, m2=150 г, t2=20∘ C, t−?

Решение задачи:

Q2>Q1

Здесь Q1 – количество теплоты, необходимое для плавления льда массой m1; Q2 – количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды массой m2 от температуры t2 до температуры плавления льда t1.

Распишем количества теплоты Q1 и Q2 по известным формулам:

cm2(t2–t1)>λm1

Удельная теплоёмкость воды c равна 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда λ равна 330 кДж/кг.

Переведём массы m1 и m2 в систему СИ:

100г=0,1кг

150г=0,15кг

Тогда:

4200⋅0,15⋅(20–0)<330⋅10^3⋅0,1

12600Дж<33000Дж