do 0,5kg wody o temperaturze 3 stopnie wrzucono kawałki lodu o łącznej masie 1,5kg i temperaturze -60C. Oblicz temperaturę końcową?

do 0,5kg wody o temperaturze 3 stopnie wrzucono kawałki lodu o łącznej masie 1,5kg i temperaturze -60C. Oblicz temperaturę końcową?
Odpowiedź

Przewiduję, że cały układ będzie miał temp. niższą niż 0°C. Tak będzie, jeżeli ocieplający się lód (1,5 kg, -60°C) będzie mógł przyjąć ciepło od ochładzającej się i zamarzającej wody. Ile ciepła może przyjąć lód, aby pozostać ciałem stałym? QL = mL * cL * ΔT QL = 1,5 * 2,1 * 60 = 189 kJ Ciepło potrzebne, aby schłodzić i zamrozić 0,5 kg wody (temp. początkowa 3°C) QW = mW * cW * ΔT + mW * cT = 0,5 * 4,19 * 3 + 0,5 * 333,7 = 173,1 kJ Wniosek: cały układ będzie miał mniej niż 0°C Woda odda 173,1 kJ i stanie się lodem o temp. 0°C Lód (1,5 kg) przyjmie to ciepło i jego temp. wzrośnie ΔT = 173,1 / (2,1 * 1,5) = 55°C Lód (1,5 kg) będzie miał -5°C. Mamy teraz mieszaninę lodu (0,5 kg) o temp. 0°C i drugiego lodu (1,5 kg) o temp. -5°C Teraz należy obliczyć końcową temperaturę tej mieszaniny 0,5 * 2,1 * (0 - T) = 1,5 * 2,1 * (T - (-5)) T = -3,75°C

Dodaj swoją odpowiedź