Цилиндрический калориметр радиусом r = 10 см и высотой h = 30 см заполнен льдом при температуре t0 = –10 °с на одну треть своего объёма (см. в калориметр через отверстие сверху медленно наливают воду, имеющую температуру t = 30 °с. какой максимальный объём воды можно налить в калориметр? удельная теплоёмкость воды cв = 4200 дж/(кг·°c), удельная теплоёмкость льда cл = 2100 дж/(кг·°c), удельная теплота плавления льда λ = 330 кдж/кг. плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность льда ρл = 900 кг/м3. теплоёмкостью калориметра и потерями теплоты пренебречь.
mвсв∆tв=ρлV/3сл∆tл + λΔm (Δm – растаяло льда)
V=(ρлV/3 – Δm)/ρл+(m + Δm)/ρв
Решая, получим V=[ПиR^2h ρл(cл∆tл(ρв-ρл)+2λ ρв)]/[3ρв(λρл-cв∆tв(ρв-ρл)]
V=6,58 л