Решение: Масса льда в калориметре
В стакан калориметра, содержащий 351 г воды, опустили кусок льда массой $m$, имевший температуру $0\,^{\circ}\mathrm{C}$. Начальная температура калориметра и воды $45\,^{\circ}\mathrm{C}$. В момент наступления теплового равновесия температура воды и калориметра стала равной $5\,^{\circ}\mathrm{C}$. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Чему равна масса $m$?
Решение по шагам
4 шагаВода охлаждается от $45\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $5\,^{\circ}\mathrm{C}$ и отдаёт теплоту:
$$Q_1=m_\text{в}c(45-5)$$Лёд при температуре $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ плавится, а затем получившаяся вода нагревается до $5\,^{\circ}\mathrm{C}$:
$$Q_2=m\lambda+mc\cdot5=m(\lambda+5c)$$По уравнению теплового баланса $Q_1=Q_2$. Используем $m_\text{в}=351\ \text{г}$, $c=4{,}2\ \text{Дж/(г·}^{\circ}\mathrm{C)}$ и $\lambda=330\ \text{Дж/г}$:
$$351\cdot4{,}2\cdot40=m(330+4{,}2\cdot5)$$Находим массу льда:
$$m=\frac{351\cdot4{,}2\cdot40}{330+4{,}2\cdot5}=168\ \text{г}$$Где здесь ошибаются
Не учитывать теплоту плавления льда.
Не учитывать нагрев образовавшейся воды от $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $5\,^{\circ}\mathrm{C}$.
Использовать разность температур $45-0$ вместо $45-5$ для охлаждения исходной воды.