Question

Do termosu z lodem o temperaturze 0 stopni C wlano 0,5l wrzącej wody w wyniku czego lód sie roztopił, a powstała z niego woda miała temperature 10 stopni C.

Lód w termosie miał mase około:

Dam naj

Answer 1

Trzeba to zrobić z bilansu cieplnego, tzn. ciepło potrzebne do stopienia lodu i jego ogrzania Q+ Q1 = ciepłu, które straci wrząca woda O2. Możemy założyć, że nie ma strat ciepła do otoczenia, bo wszystko to dzieje się w termosie:

 

Dane: lód             woda z lodu                                 wrzątek:

m1=?                 m1=?                                           m2= 0,5 kg, 1/2 l wody ma taką mas

t1= 0C                 t1=0C                                           t2 = 100 C

ct= 335000 J/kg   tk=10 C                                         tk = 10 C

                      delta t1= 10-0 = 10 st.C                delta t2= 100-10 = 90C

                         cw= 4200 J/kg*C                               cw= 4200 J/kg*C

Q+Q1 = Q2

m1*ct + m1*cw* delta t1 = m2*cw*delta t2

m1(ct + cw*delta t1) = m2*cw*delta t2 /:(ct + cw*delta t1)

m1 = m2*cw*delta t2 /(ct + cw*delta t1)

m1 = 0,5 kg * 4200 J/kg*C * 90C/ (335 000 J/kg + 4200 J/kg*C * 10C)

m1 = 2100 * 90 J/ (377 000 J/kg) = 189 000 J/(377 000 J/kg) =ok. 0,5 kg

Odp. Masa lodu wynosi około 0,5 kg