Найти температуру смеси 0,5 кг воды при температуре +15 градусов и 0,5 кг льда с температурой -10 градусов после установления теплового равновесия

1

Ответы и объяснения

2012-11-27T21:02:24+04:00

Запишем условие теплового равновесия:
Qв=Qл1  + Qл2 + Qл3   , где Qв  - телота выделившаяся при охлождении воды, Qл1 - теплота, затраченная на нагрев льда до 0 С, Qл2 - теплота, затраченная на плавление льда, Qл3 - тело затраченное на нагрев воды, которая получилось после тачния льда.
1) Qв = Cв*Mв*(tв - tк) , где Св = 4200 дж/(кг*С), tв = +15C, tк - температура смеси
2) Qл1= Сл*Mл*(0C - tл), где Сл = 2100 дж/(кг*С), tл = -10С, 0С - это ноль градусов
3) Qл2 = Yл*Mл      , где Yл = 340000 дж/кг
4) Qл3 = Св* Mл* (tк - 0С)
=> Cв*Mв*(tв - tк) = Сл*Mл*(0C - tл) + Yл*Mл + Св* Mл* (tк - 0С)
отсюда tк = (Св* Mв*tв + Сл*Mл*tл - Yл*Mл) / (Св* Mл + Cв*Mв)
т.к. Mв = M л = 0.5 кг, то 
tк =  (Св*tв + Сл*tл - Yл) / 2Св = -35 С.
Но т.к. такого быть не могло, то значит, что лед растаял не полностью и сследовательно вода и лед находятся при нуде градусов.
Ответ: температура смеси = 0 С