Усталевий калориметр теплоємністю 75 дж/0с, що містить 200 г води при температурі 8 0с, 300 г льоду при температурі -200с. що буде з цією системою в стані теплової рівноваги? (питома теплоємність води св=4200 дж/(кг·0с), питома теплоємність льоду сл=2100 дж/(кг·0с), питома теплота плавлення льоду λ=3,3·105 дж/кг).
В стальной калориметр теплоёмкостью 75 Дж/0С, содержащий 200 г воды при температуре 80С, бросают 300 г льда при температуре -200С. Что будет с этой системой в состоянии теплового равновесия? (Удельная теплоёмкость воды св = 4200 Дж/(кг•0С), удельная теплоёмкость льда сл = 2100 Дж/(кг•0С), удельная теплота плавления льда λ = 3,3•105 Дж/кг).
решение
чтобы расплавить весь лед нужно тепла
Q1 =c1m1(To-T1) +m1λ1 = m1(c1(To-T1) +λ1)=0.300*( 2100(0-(-20))+3.3·10^5)=
= 111 600 Дж
вода в калориметре при охлаждении до температуры To =0 может отдать тепла
Q2 = (T-To) (c2m2 +c3m3) =(80-0) (4200*0.200+75*0.100) = 67 800 Дж
Q1 > Q2
вывод
тепла не хватит для полно расплавления льда
в состоянии теплового равновесия температура в калориметре будет To = 0 ; останется лед и вода