Какая установится окончательная температура, если лёд массой 500 г при температуре 0 градусов погрузить в воду объёмом 4 л при температуре 30 градусов?

m1 = 500 г = 0.5 кг

m2 (воды) = pV = 0,004 * 1000 = 4 кг

t1 = 30 C

t2 = 0 C

L = 330000 Дж/кг

c = 4200 Дж/кг * К

t3 - ?

Q = Lm

Q = cm (t2-t1)

Q = 33 * 10^4 * 0.5 = 165 000 Дж = 165 кДж.

Для того, чтобы определить изменение температуры, необходимо знать, сколько теплоты отдает вода при охлаждении на 1 С:

Q = cmdT

Q = 4200 * 4 * 1 = 16800 Дж.

Теперь найдем изменение температуры при таянии льда:

165 000/16800 = 9.8 С

Найдем изменение температуры:

30 - 9.8 = 20.2 С

Теперь мы имеем воду при температуре 20.2 С массой 4 кг и воду при температуре 0 С массой 0.5 кг. Ну и теперь, зная отношение масс (8:1) можем найти температуру смеси:

T = 20.2 * 8/9 = 18 C.