При каком соотношении воды и льда возникнет тепловое равновесие? (7 февраля 2010)

В 100 г воды при температуре 10° С опущено 40 г льда, имеющего температуру −10° С. При каком соотношении воды и льда возникнет состояние теплового равновесия в этой системе, если она изолирована? Удельная теплоемкость льда 2,5 кДж/кг.

Задача из задачника О. Я. Савченко.

Комментарии

Вначале проведите оценку: сколько энергии выделит вода при остывании до 0 градусов, а сколько энергии потребуется для нагревания льда и последующего его плавления. После этого делайте по частям и найдите, сколько льда успеет расплавиться. Найдите сумму "вода + вода изо льда" и разность "лед минус вода изо льда". Это и будут ответами в задаче.
Я вот так и решала, но что-то не то. Меня самое главное — смущает, что удельная телоемкость льда 2,5 кДж/кг, а Кельвины они не могли вроде потерять, у Савченко редко опечатка бывает, и удельная теплоемкость льда всем известна как 2,1 кДж / (кг • К)...

В общем, вот что получилось:

Q1 (выделит остывающая вода) = свмвΔT.

Q2 (на нагревание льда и плавнение) = слмлΔT + λM.

Потом приравнять Q и отсюда находить M. И все? Ответ получился 9,4 г, в ответах совсем другой. Или я не правильно решила, или там все-таки опечатка...

Ваши рассуждения неверны.

Для нагревания льда потребуется 1000 Дж, вода при остывании отдаст 4200 Дж энергии, следовательно, останется 3200 Дж. Вот этих 3200 Дж и пойдут на плавление льда. Разделив 3200 Дж на 333 000 Дж/кг, Вы найдете, сколько льда еще расплавится. Сложив полученную массу со 100 г воды, Вы найдете, сколько будет в итоге воды. Проверьте и убедитесь, что в задаче все в полном порядке.

я решила Вашим способом, у меня ответ получился такой как я решала выше: 9,4 г ....=)
Выкладывайте свое последнее решение, будем искать ошибку.
3200/333000 = 0,00961 кг = 9,61 г.

Вода: 100 г + 9,61 г = 109,61 г.

Лед: 40 г − 9,61 г = 30,39 г.

Рассхождения могут быть из-за удельной теплоты плавления.

Да, наверно, все дело в этом..... ВСЕМ СПАСИБО!))))
Надоело разбираться?