Question

Într-un calorimetru de capacitate calorică neglijabilă în care se află o bucată de gheață cu masa m1= 80 g și temperatura Ɵ1= -10 °C se toarnă o masă de apă m2= 100 g cu temperatura Ɵ2= 30
°C. Să se calculeze masa de apă din calorimetru după stabilirea echilibrului termic.
Se dă: cg= 2090 J / Kg · K
ca= 4185 J / Kg · K
Ɵ top. = 0 °C
λ t = 335 Kj / Kg

Answer 1

Presupun ca amestecul se echilibreaza la 0 grade si ca nu toata gheata apuca sa se topeasca.

Fie $m$ masa de gheata ce se transforma in apa.

Caldura primita de gheata (inclusiv prin procesul de topire)  trebuie sa fie egala cu calcura cedata de apa calda:

$m_1c_g(0-\theta_1)+m\lambda=m_2c_a(\theta_2-0)$

Manipuland putin aceasta relatie, gasim masa m:

$m\lambda-m_1c_g\theta_1=m_2c_a\theta_2\\ \\ \\ m=\dfrac{m_1c_g\theta_1+m_2c_a\theta_2}{\lambda}$

Dupa ce faci calculul, masa de apa va fi $m_2+m$