В калориметр, содержащий дробленый лед массой m = 100 г, температура которого t1 = 0,0°С, бросили алюминиевый шарик массой m2 = 200 г, имеющий температуру t2 = 50°С. Весь ли лед растает?

Физика Колледж Теплообмен и калориметрия калориметр лёд алюминиевый шарик температура масса теплообмен растаяние льда физика задача по физике теплотворная способность Новый

Чтобы ответить на вопрос, нужно рассмотреть тепловые процессы, происходящие между алюминиевым шариком и льдом. Мы будем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество теплоты, переданное от одного тела к другому, равно количеству теплоты, полученному другим телом.

Сначала определим, сколько тепла выделит алюминиевый шарик при охлаждении до 0°С. Для этого используем формулу:

• Q = m2 * c * (t2 - t1)

где:

• Q - количество теплоты, выделенное шариком;
• m2 - масса алюминиевого шарика (200 г);
• c - удельная теплоемкость алюминия (примерно 0,9 Дж/г·°С);
• t2 - начальная температура шарика (50°С);
• t1 - конечная температура шарика (0°С).

Подставим значения:

• Q = 200 г * 0,9 Дж/г·°С * (50°С - 0°С) = 200 * 0,9 * 50 = 9000 Дж.

Теперь определим, сколько теплоты необходимо для того, чтобы растопить лед. Для этого используем формулу:

• Q_лед = m * L

где:

• Q_лед - количество теплоты, необходимое для плавления льда;
• m - масса льда (100 г);
• L - удельная теплота плавления льда (примерно 334 Дж/г).

Подставим значения:

• Q_лед = 100 г * 334 Дж/г = 33400 Дж.

Теперь сравним количество теплоты, выделенное шариком, с количеством теплоты, необходимым для плавления льда:

• Q (9000 Дж) < Q_лед (33400 Дж).

Так как количество теплоты, выделенное алюминиевым шариком, меньше, чем количество теплоты, необходимое для плавления всего льда, можно сделать вывод, что весь лед не растает.

Ответ: Нет, весь лед не растает.