176. В калориметр, содержащий снег массой $m_1=100$ г при температуре $t_1=0{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$, опустили железную гирьку массой $m_2=200$ г, имеющую температуру $t_2=100\ ^\circ\mathrm{C}$. Сколько воды образовалось в калориметре? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Question

Вопрос: $Фото задания: 176. В калориметр, содержащий снег массой $m_1=100$ г при температуре $t_1=0{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$, опустили железную…$ Фото задания

176. В калориметр, содержащий снег массой $m_1=100$ г при температуре $t_1=0{,}0\ ^\circ\mathrm{C}$, опустили железную гирьку массой $m_2=200$ г, имеющую температуру $t_2=100\ ^\circ\mathrm{C}$. Сколько воды образовалось в калориметре? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Accepted Answer

Железная гирька охлаждается до 0 °C и отдаёт тепло. Поскольку снег уже имеет температуру 0 °C, это тепло расходуется на его плавление.

Количество теплоты, отдаваемое гирькой:

$Q=c_{\text{Fe}}m_2(t_2-t_1)=460\cdot0{,}2\cdot100=9200$ Дж.

Масса растаявшего снега равна:

$m=\dfrac{Q}{\lambda}=\dfrac{9200}{3{,}3\cdot10^5}\approx0{,}028$ кг $=28$ г.

Этого тепла недостаточно, чтобы растопить весь снег, поэтому конечная температура смеси остаётся 0 °C.

Ответ: образовалось примерно 28 г воды.