Задача по физике 9 класс.
В термос налили 100 г воды. Если опустить в термос 50 г льда из морозильника, то после установления теплового равновесия масса льда уменьшится на 5 граммов. Если масса опущенного в термос льда была бы равна массе воды, то после установления теплового равновесия масса льда осталась бы неизменной. Сколько льда будет в термосе после установления теплового равновесия, если опустить в него 200 г льда из того же морозильника? Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью термоса можно пренебречь.
Они че тупые? Термос он нужен чтоб держать тепло нафига в него лед кидать
1. Из условия задачи сразу делаем вывод о конечной температуре в двух первых действиях Тк=0. Т. к. в тепловое равновесие лед/вода возможно только при 0 градусов.
2. Обозначим через
Тв, Тл - начальные температуры воды и льда
Св, Сл - уд. теплоемкости воды и льда
Вл - уд. теплота плавления льда
3. Составляем два уравнения для манипуляции 1 и 2
Количество теплоты отданное водой=нагрев льда + таяние льда (5г)
Св Мв (Тв-0) = Сл М1л (Тл-0) + Вл М2л
Мв - масса воды М1л = 50 г масса льда, М2л - масса растаевшего льда
И действие второе
Св Мв (Тв-0) = Сл М3л (Тл-0)
М3л = 100 г
Переводим граммы в кг и находим начальные температуры льда и воды.
4. Сразу ясно, что если 100 г льда способны охладить воду до 0 градусов, то 200 г приведут к замерзанию части воды (м. б. и всей воды - в этом случае "новый лед" может еще и охлаждаться
Вычисляем три величины
а) сколько тепла принимает 200 г льда при нагреве до 0 градусов
Q1=Сл М (200) Тл
б) Сколько тепла отдают 100 г воды при охлаждении до 0 градусов
Q2= Св М (100) Тв - эта величина будет меньше Q1
в) разница Q1-Q2 дает количество теплоты которое может принять лед при замерзании воды. Находим массу замерзшей воды из
Q1-Q2=Bл М
Если, полученная величина М меньше массы воды (100 г), это означает, что замерзла только часть воды. И конечная масса льда М+200 г.
Если М>100 г, значит, замерзла вся вода (100 г.) и конечная температура системы ниже 0 градусов.
Удачи
