Question

Intr-un calorimetru se afla apa m1=1 kg la temperatura T1=30 grade C.Se introduce in apa gheatala temperatura T2=-20 grade C.Dupa un timp oarecare in calorimetru ramane numai apa la temperatura T3=20 grade C.Calculati masa de gheata introdusa.Capacitatea calorica a calorimetrului se neglijeaza ( c apa=4,2 kJ/kg*grd ; cg=2,1 kJ/kg*grd ; λ=0,33 MJ/kg).

R: m2=92,1 g

Answer 1

Se dă:
m1 = 1kg - apă
°T1 = 30°C - temperatura apei
°T2 = -20°C - temepratura gheței
°T3 = 20°C - temepratura de echilibru
c apă = 4,2 kJ/kg*°C = 4200 J/kg*°C
c gheață = 2,1kJ/kg*°C = 2100 J/kg*°C
λ(Lambda)=0,33 MJ/kg =330000 J/kg
---------------
m2 = ? - gheață
-------------Rezolvare----
 $Q1 = c1 * m1 * (t3-t1) \\ Q2 = c2 * m2 * (t3-t2) + Lambda * m2 \\ Q_{ced} = Q_{prim} = Q1 = Q2 \\ c1 * m1 * (t3-t1) = c2 * m2 * (t3-t2) + Lambda * m2 \\ 4200J/kgC *1kg * (20C-30C) = 2100J/kgC * m2 (20C-(-20C)) + \\ + 330000 J/kg * m2 \\ 4200J/C * 10C = 84000 J/kg * m2 + 330000 J/kg * m2 \\ 42000J = m2( 84000 J/kg + 330000 J/kg) \\ 42000J = m2 * 414000J/kg \\ m2 = 42000J/414000J/kg \\ m2 = 0,101kg =101g$