ЕГЭ и ОГЭ
Главная

Решение 2765. В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре -20 °С, налили 0,2 кг воды при температуре 10 °С. Определите массу льда в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью

Задание 30. В теплоизолированный сосуд, в котором находится 1 кг льда при температуре -20 °С, налили 0,2 кг воды при температуре 10 °С. Определите массу льда в сосуде после установления теплового равновесия. Теплоёмкостью сосуда и потерями тепла пренебречь.

Решение.

Определим конечное состояние смеси лёд-вода, для чего сравним количество теплоты Q1, необходимое для нагревания льда до температуры плавления, и количество теплоты Q2, которое может отдать вода при остывании до начала процесса кристаллизации:

 Дж

и

 Дж.

Так как Q1 > Q2, то вода остынет до 0 °С и начнёт кристаллизоваться. Для того чтобы полностью превратиться в лёд, воде при 0 °С необходимо отдать количество теплоты

 Дж.

Так как Q1 < Q2+Q3, 42000 < 8400 + 66000 = 74400, можно сделать вывод, что только часть воды массой m3 превратится в лёд и в сосуде установится конечная температура t = 0 °С.

Запишем уравнение теплового баланса:

.

Таким образом, масса кристаллизовавшейся воды:

В итоге получаем, что после установления теплового равновесия в сосуде будет находиться

 кг льда.

Ответ: 1,1.

Другие задания:

Темы раздела

Для наших пользователей досутпны следующие материалы: