Задание 23 ЕГЭ по физике · 75CD1B

Тепловой баланс льда и воды
В калориметре находился лёд при температуре −10 °С. Какой была масса льда, если после добавления в калориметр 30 г воды, имевшей температуру 20 °С, и установления теплового равновесия температура содержимого калориметра оказалась равной −4 °С? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.

Решение
Так как конечная температура отрицательна, добавленная вода сначала охлаждается до 0 °C, затем полностью замерзает, после чего образовавшийся лёд охлаждается до −4 °C.
Qотд=mвcв(20−0)+mвλ+mвcл(0−(−4))
Исходный лёд получает тепло и нагревается от −10 °C до −4 °C.
Qпол=mлcл((−4)−(−10))
По уравнению теплового баланса при mв=0,030 кг:
mвcв⋅20+mвλ+mвcл⋅4=mлcл⋅6
Выразим массу исходного льда и подставим значения:
mл=0,030(4200⋅20+3,3⋅105+2100⋅4)2100⋅6≈1,01 кг
Пример ответа
Масса льда составляет примерно 1,0 кг.

Источник: Открытый банк ФИПИ 75CD1B

Похожие задания

Нужен репетитор по физике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по физике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.