Полное условие задачи
В калориметре находился 1 кг льда. Какой была температура льда, если после добавления в калориметр 15 г воды, имеющей температуру 20 °С, в нем установилось тепловое равновесие при - 2 °С? (Теплообменом с окружающей средой и теплоемкостью колориметра пренебречь.)
Краткое условие задачи
Решение задачи
Количество теплоты, необходимое для нагревания льда, находящегося в калориметре, до температуры теплового равновесия найдем по формуле:
Количество теплоты, отдаваемое водой при охлаждении ее до температуры кристаллизации равно:
Количество теплоты, выделяющейся при кристаллизации воды при температуре кристаллизации, найдем следующим образом:
Количество теплоты, выделяющейся при охлаждении льда, полученного из воды, до температуры теплового равновесия будет равным:
Составим теперь уравнение теплового баланса:
Перепишем его с учетом выражений (1) – (4):
Выразим отсюда начальную температуру льда, находившегося в калориметре до добавления воды:
Подставим данные и найдем численный ответ:
Ответ: - 5 °С.
