В чашке содержится лёд

[Антон Огурцевич]

В чашке содержится m₁ =  500 г льда. Что будет находиться в чашке после того, как в неё влили m₂ = 100 г воды при температуре t₁ = 80 градусов Цельсия, если температура окружающей среды равна нуль градусов Цельсия (t₂ = 0 ⁰С)?

[Сергей]

Решение.
Определим энергию которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления:

Q_л = m₁∙λ   (1).

λ = 33∙10⁴ Дж/кг.
Q_л = 16,5∙10⁴ Дж.
Определим количество теплоты которая выделится при остывании воды от 80 ⁰С до 0 ₀С:

Q_в = с∙m₂∙(t₂ – t₁)   (2).

с = 4200 Дж/кг∙⁰С.
Q_в = -3,36∙10⁴ Дж.
Количество теплоты которое выделится при остывании воды от 80 ⁰С до 0 ⁰С меньше чем энергия которая необходима для плавления льда взятого при температуре плавления.
Часть льда расплавится, часть останется в твердом состоянии. Энергия которая выделится при остывании воды пойдет на плавление части льда.
Определим массу льда который расплавится:

\[ {{Q}_{B}}=m\cdot \lambda ,\ m=\frac{{{Q}_{B}}}{\lambda }. \]

m = 0,102 кг.