В стакане калориметра находятся в тепловом равновесии 500 г воды и 75 г льда. Какой должна быть

[Астроном]

Как выполнить задание 10 класса - В стакане калориметра находятся в тепловом равновесии 500 г воды и 75 г льда. Какой должна быть минимальная начальная температура чугунного шарика массой 90 г, чтобы после опускания его в калориметр весь лёд растаял? Тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплота плавления льда равна 3,3⋅10 5 Дж/кг, удельная теплоёмкость чугуна равна 500 Дж/(кг ⋅ К)

 

[Математик]

Дано: m1 = 500 г = 0,5 кг. m2 = 75 г = 0,075 кг. m3 = 90 г = 0,09 кг. t1 = 0 С = 273 К; С1 = 4200 Дж/кг * С. С2 = 500 Дж/кг * К. λ = 3,3 * 10^5 Дж/кг. Найти t2. Вода не участвует в тепловом процессе. Количество тепла, необходимое для плавления льда. Q1 = λ * m2 = 3,3 * 10^5 * 0,075 = 24750 Дж. Количество тепла, отданное шариков для плавления льда. Q2 = C2 * m3 * (t2 – t1). Q2 = Q1. C2 * m3 * (t2 – t1) = 24750; 500 * 0,09 * (t2 – 273) = 24750; 45 * t2 = 24750 + 12285 = 37035; t2 = 37035/45; t2 = 823 K = 550 C. Ответ: 550 С.