Дано
m1=0.1кг -лед
с1=2060 Дж/кг*С -по таблице
q1=335000 Дж/кг -по таблице
m2=5кг -вода
p2=1000 кг/м3
c2=4200 Дж/кг*С -по таблице
Т1=-10 С
T2=80 C
T3= 0 C
T- ? установившаяся температура
РЕШЕНИЕ
Q -тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды от Т2= 80 С до Т3=0 С
Q=c2m2(T3-T2)=4200*5*(0-80)= -1680000 Дж
Q1 -тепло для нагревания льда от Т1= -10 С до Т3=0 С
Q1=c1m1(T3-T1)=2060*0.1*(0-(-10))= 2060 Дж
Q3 - тепло для полного плавления /таяния льда
Q3=q1m1=335000*0.1=33500 Дж
|Q| >|Q1+Q3|
ВЫВОД :
у ГОРЯЧЕЙ воды достаточно тепла , чтобы нагреть лед до Т3=0 С ,затем
полностью его расплавить и нагреть ХОЛОДНУЮ воду от Т3=0 С до Т
ТОГДА
Q2 - тепло для охлаждения ГОРЯЧЕЙ воды от Т2= 80 С до Т
Q2=c2m2(T-T2)=4200*5*(T-80)
Q4 - тепло для нагревания ХОЛОДНОЙ воды от Т3= 0 С до Т
Q4=c2m1(T-T3)=4200*0.1*(T-0)
уравнение теплового баланса
Q1+Q2+Q3+Q4=0
подставим известные значения
2060+4200*5*(T-80)+ 33500+4200*0.1*(T-0)=0
21420*Т -1644440=0
21420*Т =1644440
T=76.77 = 76.8 = 77 C - ответ на выбор
ответ 77 С
нагретый медный брусок будет иметь температуру ипящей воды=100 грд С
уравнение теплового балланса будет иметь вид
с1м1(х-10)=с2м2(100-х)
где с1 и м1 - удельная теплоемкость воды и ее масса соответственно
с2 и м2 удельная теплоемкость меди и ее масса соответственно
х- искомая температура
с1=4183 Дж/кгК
с2=385 Дж/кгК
м1=0,3
м2=1
Т воды=283 грд К
Т меди=373 грд К
получим
4183*0,3(х-283)=385*1(373-х)
3,26(х-283)=373-х
3,26х-922,58=373-х
4,26х=1295,58
х=1295,58/4,26=304 грд К=31 грд С
