В калориметр с водой (масса воды M  200 г ) при температуре T1  303 К опускается кусок...

В калориметр с водой (масса воды M  200 г ) при температуре T1  303 К опускается кусок льда массы m 100 г , имеющий темпера- туру T0  273 К . Определить температуру, которая установится в кало- риметре, а также массы воды и льда в конце опыта. Опыт проводится при нормальном внешнем давлении. Теплоёмкостью калориметра пре- небречь.

Условие: М = 200 г = 0,2 кг; m = 100 г = 0,1 кг; Т1 = 303 К: Т2 = 273 К; табличные данные: удельная теплоемкость воды с = 4200 Дж/кг* К; теплота плавления льда «лямда» = 330 кДж/кг = 3,3* 10 ( в 5 ст. ) Дж/кг. Анализ: плавление льда происходит за счет охлаждения воды. Если этого тепла будет больше, чем требуется для плавления льда, весь лед растает, еще и вода, образовавшаяся при плавлении льда, нагреваться будет. Если меньше, значит, вода остынет до температуры плавления льда, часть льда останется, и общая температура образовавшейся смеси (лед и вода) будет равна нулю градусов. Задачу надо решать «в числах» , а не в общем виде. Решение: 1). Сколько тепла может выделиться при остывании воды до температуры плавления льда ( до 273 К) ? Q = cm(T1 – T2). Размерность не пишу, чтобы не загромождать записи, а вы – пишите! Q = 4200*0,2* (303 – 273) = 25200 (Дж). 2).Сколько льда можно расплавить таким количеством тепла? m2 = Q/ «лямда» ; m2 = 25200/330 000 = 0,076 (кг) (округлено) . Задача решена. Подведем итоги: Из 100 г льда растает только 76 г, при этом вода, находившаяся в калориметре, остынет до нуля по Цельсию (273 К) . В калориметре будет 276 г воды и
24 г льда с одинаковой температурой 0 градусов по Цельсию, или 273 К. Успеха Вам и «питерки» !