В калориметр, где находится 1 кг льда при температуре 0 градусов, наливают воду, температура которой 40 градусов. Какая температура установится при этом в калориметре? Рассмотрите 2 случая: а) масса воды 1 кг б) масса воды 4 кг

Данные: mл (масса льда) = 1 кг; tл (исходная температура льда) = 0 ºС; tв (температура долитой воды) = 40 ºС; mв1 (первая масса воды) = 1 кг; mв2 (вторая масса воды) = 4 кг.

Постоянные: Св (уд. теплоемкость воды) = 4,2 * 10³ Дж / (кг*ºС); λл (уд. теплота плавления льда) = 330 * 10³ Дж/кг.

1) Первая температура: Св * mв1 * (tв - t1) = λл * mл + Св * mл * (t1 - tл).

4,2 * 10³ * 1 * (40 - t1) = 330 * 10³ * 1 + 4,2 * 10³ * 1 * (t1 - 0).

168 - 4,2t1 = 330 + 4,2t1.

8,4t1 = 168 - 330 = - 162 (весь лед не растает, установиться температура t1 = 0 ºС).

2) Вторая температура: Св * mв2 * (tв - t1) = λл * mл + Св * mл * (t1 - tл).

4,2 * 10³ * 4 * (40 - t1) = 330 * 10³ * 1 + 4,2 * 10³ * 1 * (t1 - 0).

672 - 16,8t1 = 330 + 4,2t1.

21t1 = 672 - 330.

t1 = 342 / 21 = 16,29 ºС.