Взятый при температуре 0 С лед массой 200 г поместили в 1 кг воды, взятый при 50 С. Установилась температура 30 С. Найдите численное значение отношения удельной теплоты плавления льда к величине удельной теплоемкости воды(размерность результата "град")

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии теплоты.

Пусть сперва лед остынул до температуры T, а затем он начал плавиться и температура осталась неизменной (30 С).

Тепло, которое нужно льду для остывания от 0 С до температуры T:
Q1 = m1 c_лед (T - 0),
где m1 - масса льда, c_лед - удельная теплоемкость льда.

Тепло, которое нужно льду для плавления:
Q2 = m1 * L_п.

Тепло, которое получила вода за время остывания льда:
Q3 = m2 c_вода (50 - T),
где m2 - масса воды, c_вода - удельная теплоемкость воды.

Поскольку тепло не вытекает, то Q1 + Q2 = Q3.

200 c_лед T + 200 L_п = 1000 c_вода * (50 - T).

Температура T установится, когда 200 c_лед T + 200 L_п = 1000 c_вода * (50 - T).

Учитывая, что T = 30 С:
200 30 c_лед + 200 L_п = 1000 c_вода * (50 - 30).

6000 c_лед + 200 L_п = 20000 c_вода,
30 c_лед + L_п = 100 * c_вода.

Отношение удельной теплоты плавления льда к величине удельной теплоемкости воды равно:
L_п / c_вода = (100 - 30) / 30 = 70 / 30 = 7/3 = 2.33.

Ответ: численное значение отношения удельной теплоты плавления льда к величине удельной теплоемкости воды равно 2.33 (град).