Do termosu wrzucono kilka kostek lodu o łącznej masie m1 i temperaturze t1 = 0° C, następnie wlano do niego m2= 500 g wody o temperaturze t2 = 12° C. Termos szczelnie zamknięto. Po stopieniu lodu zmierzono i odczytano temperaturę w termosie t3 = 4° C. Przyjmij: ciepło topnienia lodu Lt = 335 kJ/kg. ciepło właściwe wody cw= 4190 J/(kg K) . a) Opisz przepływ ciepła w opisanej w zadaniu sytuacji. b) Ułóż równanie bilansu cieplnego i oblicz, ile lodu m1 stopi się w opisanej sytuacji. Wynik końcowy podaj w gramach.

Odpowiedź :

Wyjaśnienie:

t1=0°C

m2=500 g=0,5kg

t2=12°C

t3=4°C

ct=335000J/kg

cw=4190J/kg°C

Oblicz m1

Energia ciepłej wody Q2 zostanie zużyta na stopienie loduQ1 i ogrzanie wody że stopionym lodem Q3

Q2 =Q1+Q3......... *

Q2=cw*m2*(t2-t3)

Q1=ct*m1

Q3=cw*(m1+m2) *(t3-t1)

Dalsze przekształcenia są długie i zawiłe, dlatego obliczam częściowe składniki.

Q2=4190J/kg°C *0,5kg*8°C

Q2=16760J

Q1=335000J/kg *m1

Q1=335000m1 J

Q3=4190*4*(m1+0,5)

Q3=16760m1+8380 J

Podstawiamy do *

16760=335000m1+16760m1+8380

351760m1=8380........../351760

m1=0,024kg

Lodu wsypano 0,024kg =24g.