Уточнение деталей вопроса
Ванну вместимостью 100 л необходимо заполнить водой, имеющей температуру 30 °С. Для этого используют воду температурой 80 °С и лед, взятый при температуре —20 °С. Определите массу льда, которую надо положить в ванну
Ответ на вопрос
Для решения данной задачи необходимо использовать закон сохранения теплоты. При смешивании воды температурой 80 °С и льда температурой -20 °С происходит теплообмен, в результате которого лед начинает таять, а вода охлаждаться. Тепло, выделяющееся при таянии льда, равно теплу, поглощаемому водой при ее охлаждении.
Для расчета массы льда необходимо использовать формулу:
m(лед) = m(вода) * (T(вода) — T(конечная)) / (T(конечная) — T(лед))
где m(вода) — масса воды, которую необходимо нагреть до конечной температуры;
T(вода) — начальная температура воды;
T(конечная) — конечная температура смеси;
T(лед) — температура льда.
Подставляя значения в формулу, получаем:
m(лед) = 100 * (30 — 0) / (0 — (-20)) = 150 г
Таким образом, для заполнения ванны водой температурой 30 °С необходимо добавить 150 г льда, взятого при температуре -20 °С.