Кусок льда массой 0.39 кг, имеющий температуру 0° С, аккуратно опустили в цилиндрический...

Question

Кусок льда массой 0.39 кг, имеющий температуру 0° С, аккуратно опустили в цилиндрический сосуд с водой так, что лёд стал плавать, частично погрузившись в воду. Радиус сосуда R=7.3 см, масса воды в нём M=1.78 кг, начальная температура воды t0=95° С, .
Определите:
На какую высоту h поднялась вода в сосуде после того, как в сосуд положили лёд. Вычислить миллиметрах с точностью до десятых.
Чему будет равна установившаяся после плавления льда температура воды t. Вычислить в градусах Цельсия с точностью до десятых.
Плотность воды 1 г/см3. Удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г. Теплоемкость воды C=4.2 Дж/(г °К). Потерями тепла пренебречь. Считайте, что число π=3.1416.

Answer 1

Лед плавится Q1=лm=334000*0,39=130260 Дж, расплавленный лед нагревается Q2=cm(t-0)=cmt ( t- равновесная температура, конечная), охлаждение воды в сосуде от 95 до t, Q3=cM (95-t)=4200*1,78*95- 4200*1,78t=710220-7476t, уравнение теплового баланса Q1+Q2=Q3; лm+cmt=cM(95-t), t=( 95 cM -лm)/c( m+M)=(710220-130260)/4200(0,39+1,78)=63,6 градусов Цельсия.