Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 641
2014-06-01 
В ведре находится смесь воды со льдом массой $m = 10 кг$. Ведро внесли в комнату и сразу же начали измерять температуру смеси. Получившаяся зависимость температуры от времени $T(\tau)$ изображена на рис.. Удельная теплоемкость воды равна $c_{в} = 4,2 Дж/(кг \cdot К)$, удельная теплота плавления льда $\lambda = 340 кДж/кг$.
Определите массу $m_{л}$ льда в ведре, когда его внесли в комнату. Теплоемкостью ведра пренебречь.
Решение:
Как видно из графика, первые 50 минут температура смеси не менялась и оставалась равной $0^{\circ}C$. Все это время теплота, получаемая смесью из комнаты, шла на таяние льда. Через 50 минут весь лед растаял и температура воды начала повышаться. За 10 минут (от $\tau_{1} = 50$ до $\tau_{2}=60 мин$) температура повысилась на $\Delta T = 2^{\circ}C$. Теплота, поступившая к воде из комнаты за это время, равна $q = c_{в}m_{в} \Delta T = 84 кДж$. Значит, за первые 50 минут к смеси из комнаты поступило количество теплоты $Q = 5q = 420 кДж$. Эта теплота и пошла на таяние массы $m_{л}$ льда: $Q = \lambda m_{л}$. Таким образом, масса льда в ведре, внесенном в комнату, равна
$m_{л} = Q/ \lambda \approx 1,2 кг$.
В ведре находится смесь воды со льдом массой $m = 10 кг$. Ведро внесли в комнату и сразу же начали измерять температуру смеси. Получившаяся зависимость температуры от времени $T(\tau)$ изображена на рис.. Удельная теплоемкость воды равна $c_{в} = 4,2 Дж/(кг \cdot К)$, удельная теплота плавления льда $\lambda = 340 кДж/кг$.
Определите массу $m_{л}$ льда в ведре, когда его внесли в комнату. Теплоемкостью ведра пренебречь.
Решение:
Как видно из графика, первые 50 минут температура смеси не менялась и оставалась равной $0^{\circ}C$. Все это время теплота, получаемая смесью из комнаты, шла на таяние льда. Через 50 минут весь лед растаял и температура воды начала повышаться. За 10 минут (от $\tau_{1} = 50$ до $\tau_{2}=60 мин$) температура повысилась на $\Delta T = 2^{\circ}C$. Теплота, поступившая к воде из комнаты за это время, равна $q = c_{в}m_{в} \Delta T = 84 кДж$. Значит, за первые 50 минут к смеси из комнаты поступило количество теплоты $Q = 5q = 420 кДж$. Эта теплота и пошла на таяние массы $m_{л}$ льда: $Q = \lambda m_{л}$. Таким образом, масса льда в ведре, внесенном в комнату, равна
$m_{л} = Q/ \lambda \approx 1,2 кг$.
