В 5 литров воды при температуре 40°С опустили 3 кг льда. Сколько льда растает?

Ответы на вопрос

Отвечает Родионова Карина.

Давай разберём задачу шаг за шагом.

Дано:

Вода: $V = 5 \text{ л}$ → масса $m_{\text{вода}} \approx 5 \text{ кг}$ (плотность воды ~1 кг/л)
Температура воды: $T_{\text{вода}} = 40°С$
Лёд: $m_{\text{лёд}} = 3 \text{ кг}$ , температура льда $0°С$ (обычно принимаем, если не указано иначе)

Физические данные:

Шаг 1: Определяем, сколько тепла может отдать вода при охлаждении до 0°С

Формула:

Q_{\text{от воды}} = m_{\text{вода}} c_{\text{вода}} \Delta T

Q_{\text{от воды}} = 5 \cdot 4,2 \cdot (40 - 0) = 5 \cdot 4,2 \cdot 40 = 840 \text{ кДж}

Шаг 2: Сколько тепла нужно, чтобы растопить весь лёд

Q_{\text{плавления}} = m_{\text{лёд}} \lambda = 3 \cdot 334 = 1002 \text{ кДж}

Шаг 3: Сравниваем

Так как 840 < 1002, лёд растает не полностью.

Шаг 4: Определяем массу растаявшего льда

m_{\text{растаявший лёд}} = \frac{Q_{\text{от воды}}}{\lambda} = \frac{840}{334} \approx 2,51 \text{ кг}

Ответ:

При охлаждении воды до 0°С растает примерно 2,51 кг льда. Оставшийся лёд (~0,49 кг) останется замороженным.

Если хочешь, могу нарисовать схему теплового баланса, чтобы визуально было понятно, кто сколько энергии отдаёт.

Ответы на вопрос