Question

0 bilă de fier cu masa de 10 g şi temperatura inițială de 500 °C este pusă într-un vas cu
gheaţă aflată la 0 °C. Ce masă de gheață era în vas dacă temperatura apei este 20 °C?

Answer 1

Răspuns: masa de gheata = m = 0,0052 kg = 5,2 grame

Explicație:

bila cedeaza caldura Q₁ si se raceste de la 500° la 20°

Q₁ = m₁c₁Δt₁

gheata preia caldura  Q₂ si doar se topeste

Q₂ = mλ

apa rezultata, la 0°C, preia caldura Q₃ si se incalzeste pana la 20°

Q₃ = mc₂Δt₂  

Q₁ = Q₂ + Q₃

m₁c₁Δt₁  =  mλ + mc₂Δt₂  

Q₁

m₁ = masa bilei de fier = 10 g = 0,01 kg

c₁ =  459,8 J / kg K

=Δt₁ = 500° - 20° = 480°  

Q₁ = 0,01 kg x 459,8J/kg k x 480°

Q₁ =   2207,04 J

Q₂ = mλ  = m ( 335 000 J/kg)

Q₃ = mc₂Δt₂  = m x  4185 J /kg k  x 20° = m ( 83700 J/kg )

 

Q₂ + Q₃ = m (  335 000 J/kg + 83700 J/kg) = m (418700 J/kg)

2207, 04 = m 418700

m = 0,0052 kg