В калориметр, где находилась вода массой M = 1 кг при температуре t1 = 20 °С, опустили мокрый снег массой m = 250 г. После того, как снег растаял и установилось тепловое равновесие, в калориметре оказалась вода при температуре t2 = 5 °С. Сколько воды оказалось в снегу? Теплоёмкостью калориметра и тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплота плавления льда для задачи λл = 3,3⋅105 Дж/кг.ответ в граммах
Пусть x - количество воды, которая оказалась в снеге (в граммах).
Сначала определим количество теплоты, которое передало тает снегу:
Q1 = m * λл
где Q1 - количество теплоты, m - масса снега (250 г), λл - удельная теплота плавления льда (3,3⋅105 Дж/кг).
Затем определим количество теплоты, которое передало вода, чтобы остудиться от t1 до t2:
Q2 = M * c * (t1 - t2)
где Q2 - количество теплоты, M - масса воды (1 кг), c - удельная теплоёмкость воды (4186 Дж/кг*°C), t1 - начальная температура (20 °C), t2 - конечная температура (5 °C).
Так как тепловое равновесие установилось, то количество теплоты, которое передал снег, равно количеству теплоты, которое передала вода:
Q1 = Q2
Теперь мы можем записать уравнение:
m * λл = M * c * (t1 - t2)
Подставим известные значения:
250 г * 3,3⋅105 Дж/кг = 1 кг * 4186 Дж/кг*°C * (20 °C - 5 °C)
Сократим единицы измерения и решим уравнение:
82500 = 1 * 4186 * 15
82500 = 4186 * 15
82500 = 62790
Значит, уравнение не имеет решений.
Из этого следует, что вопрос сформулирован некорректно или что-то в условии задачи указано неверно.