Друзья, недавно я столкнулся с такой задачей, связанной с теплопередачей. Я решил поделиться с вами результатами своего эксперимента.
Итак, у нас есть калориметр, в котором находится 996 г льда при его температуре плавления. Мы хотим знать٫ сколько льда останется в калориметре через длительное время٫ когда добавим 1٫25 литра воды при нормальной температуре человеческого тела (36٫6 °C).Для начала٫ нам необходимо уточнить значения удельной теплоемкости воды и удельной теплоты плавления льда. В данной задаче удельная теплоемкость воды принимается равной 4200 Дж/(кг ∙ К)٫ а удельная теплота плавления льда равна 330 000 Дж/кг.Перейдем теперь к решению задачи. Вода٫ которую мы добавляем в калориметр٫ будет иметь температуру 36٫6 °C. Чтобы найти количество теплоты٫ которое передается от воды к льду٫ воспользуемся формулой⁚
Q m * c * ΔT,
где Q ⸺ количество теплоты, m ⸺ масса вещества, c ⸺ удельная теплоемкость, ΔT ౼ разница температур.Мы знаем, что масса воды равна 1,25 кг (переведем литры в килограммы), а температурная разница между водой и льдом равна 36,6 ౼ 0 36,6 °C.Подставив известные значения в формулу, получим⁚
Q m * c * ΔT 1,25 кг * 4200 Дж/(кг ∙ К) * 36,6 °C 19125 Дж.Количество теплоты, переданной от воды к льду, равно 19125 Дж.Теперь найдем, сколько льда растает. Для этого воспользуемся формулой⁚
m_льда Q/λ,
где m_льда ⸺ масса растаявшего льда, Q ౼ количество переданной теплоты, λ ⸺ удельная теплота плавления льда.Подставив значения в формулу, получим⁚
m_льда 19125 Дж / 330 000 Дж/кг 0,058 кг.
Таким образом, после процесса теплообмена среди льда останется 0,058 кг (или 58 г) льда.
Итак, округлив массу льда до целого числа, мы получаем ответ⁚ в калориметре через длительное время останется 58 г льда.