Кусок льда опустили в термос с водой. Начальная температура льда равна 0 °С, исходная масса воды – 1100 г. Теплоёмкостью термоса можно пренебречь. При переходе к тепловому равновесию часть льда массой 420 г растаяла. Чему равна начальная температура воды в термосе?
Ответ: 30
Разбор
Задание проверяет применение уравнения теплового баланса при плавлении льда.
Поскольку растаяла только часть льда, в равновесии вода и оставшийся лёд имеют температуру 0 °С.
Вода отдаёт при охлаждении количество теплоты Q = cmΔt, которое расходуется на плавление льда: cmΔt = λmл.
Берём c = 4200 Дж/(кг·°С), λ = 330000 Дж/кг и переводим массы в килограммы: m = 1,1 кг, mл = 0,42 кг.
Начальная температура воды t = λmл/(cm) = 330000 · 0,42/(4200 · 1,1) = 30 °С.
Ответ: 30.