Форум ЗнаниО

Как можно решить. В стакане калориметра находятся в тепловом равновесии �500� г воды и �75� г льда. Какой должна быть минимальная начальная температура чугунного шарика массой �90� г�, чтобы после опускания его в калориметр весь лёд растаял? Тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплота плавления льда равна �3,3⋅10 5� Дж/кг, удельная теплоёмкость чугуна равна
500� Дж/(кг �⋅� К)

Дано:

m1 = 500 г = 0,5 кг.

m2 = 75 г = 0,075 кг.

m3 = 90 г = 0,09 кг.

t1 = 0 С = 273 К;

С1 = 4200 Дж/кг * С.

С2 = 500 Дж/кг * К.

λ = 3,3 * 10^5 Дж/кг.

Найти t2.

Вода не участвует в тепловом процессе.

Количество тепла, необходимое для плавления льда.

Q1 = λ * m2 = 3,3 * 10^5 * 0,075 = 24750 Дж.

Количество тепла, отданное шариков для плавления льда.

Q2 = C2 * m3 * (t2 – t1).

Q2 = Q1.

C2 * m3 * (t2 – t1) = 24750;

500 * 0,09 * (t2 – 273) = 24750;

45 * t2 = 24750 + 12285 = 37035;

t2 = 37035/45;

t2 = 823 K = 550 C.

Ответ: 550 С.