Уточнение деталей вопроса
В калориметре находится вода массой 0,4 кг при температуре 10 °С. В воду положили лед массой 0,6 кг при температуре-40 °С. Какая температура
Ответ на вопрос
будет у воды после того, как лед полностью растает?
Для решения этой задачи необходимо использовать закон сохранения энергии. Когда лед начинает таять, он поглощает тепло от окружающей среды, а затем передает это тепло воде, пока не достигнет термодинамического равновесия. Таким образом, можно записать уравнение:
масса льда x удельная теплота плавления льда + масса льда x удельная теплоемкость льда x (температура льда — температура плавления льда) = масса воды x удельная теплоемкость воды x (температура после смешения — начальная температура воды)
Решая это уравнение, можно найти температуру после смешения:
0,6 кг x 334 кДж/кг + 0,6 кг x 2,1 кДж/(кг x К) x (0 °С — (-40 °С)) = 0,4 кг x 4,18 кДж/(кг x К) x (температура после смешения — 10 °С)
200,4 кДж + 50,4 кДж/К = 167,2 Дж/К x (температура после смешения — 10 °С)
250,8 кДж = 167,2 Дж/К x (температура после смешения — 10 °С)
температура после смешения — 10 °С = 250,8 кДж / 167,2 Дж/К
температура после смешения — 10 °С = 1,5 К
температура после смешения = 11,5 °С
Таким образом, после того, как лед полностью растает, температура воды составит 11,5 °С.