Решать не нужно, подскажите пожалуйста формулы для данной задачи:
Какое наименьшее количество (г) льда температурой 0°C нужно положить в 1000 г воды с температурой 10°C, чтобы охладить воду до 0°C? Удельная энергия таяния льда 330 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг*К.
Для решения этой задачи нужно воспользоваться принципом сохранения энергии, а именно уравнением теплового баланса. В данном случае нам нужно, чтобы количество теплоты, отданное водой при охлаждении, было равно количеству теплоты, необходимой для таяния льда.
Обозначим:
Количество теплоты, которое отдаст вода при охлаждении от 10°C до 0°C, можно вычислить по формуле: [ Q_1 = m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t_2) ]
Количество теплоты, необходимое для плавления льда, можно вычислить по формуле: [ Q_2 = m_2 \cdot \lambda ]
Так как количество теплоты, отданное водой, равно количеству теплоты, поглощённое льдом, можно записать уравнение теплового баланса: [ Q_1 = Q_2 ]
Подставим выражения для ( Q_1 ) и ( Q_2 ): [ m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t_2) = m_2 \cdot \lambda ]
Теперь можно найти массу льда ( m_2 ): [ m_2 = \frac{m_1 \cdot c \cdot (t_1 - t_2)}{\lambda} ]
Подставим известные значения:
[ m_2 = \frac{1 \cdot 4200 \cdot (10 - 0)}{330000} ] [ m_2 = \frac{42000}{330000} ] [ m_2 \approx 0.127 \text{ кг} ]
Таким образом, наименьшее количество льда, необходимое для охлаждения 1000 г воды с температуры 10°C до 0°C, составляет приблизительно 0.127 кг или 127 г.
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы теплообмена:
Где:
Подставим известные значения:
Теперь составим уравнение теплового баланса: Qпотерянное = Qполученное 42000 кДж = mльда 330 кДж/кг + mльда 42000 Дж
Решив это уравнение, найдем массу льда, необходимую для охлаждения воды до 0°C.
