A9. в Сосуд, содержащий лед массой m при температуре 00C, доливают воду массой 1 кг при температуре 700С. После установленя
теплового равновесия масса Льда стала равной 2,1 КГ. Определить
первоначальную массу m льда.
Удельная теплоемкость воды С=4 200 Дж/(кг-К), удельная теплота
Плавления льда 330 кДж/кг, теплоемкостью сосуда пренебречь.
1) 3,5 кг
2) 4 КГ
3) 3 КГ
4) 25 КГ
5) 4,5 КГ
3
5​

3) 3 кг

Объяснение:

Тепло, которое выделит долитая вода при охлаждении от 70 до 0 °C, будет равно

Q(1)=сm(t'-t),

где t'=0°С; t=70°С; с=4200 Дж/(кг•K); m=1 кг.

Всё тепло пойдёт на топление льда массой m'-2.1 (по условию), т.е.

Q(2)=(m'-2.1)λ,

где λ=330×10^3 Дж/кг; m'-масса льда до того, как его расплавили

Тогда из уравнения теплового баланса:

Q(1)+Q(2)=0

сm(t'-t)+(m'-2.1)λ=0

(m'-2.1)λ=-cm(t'-t)

(m'-2.1)λ=cm(t-t')

m'-2.1=cm(t-t')/λ

Искомое значение массы льда:

m'=cm(t-t')/λ+2.1

m'=4200×1×70/330000+2.1≈2,99кг≈3кг