Решение: Охлаждение лимонада льдом
Для охлаждения лимонада в него бросают четыре кубика льда, имеющие температуру $0\ ^\circ\mathrm{C}$. Масса каждого кубика — $8\ \mathrm{г}$. Первоначальная температура лимонада равна $30\ ^\circ\mathrm{C}$. После установления теплового равновесия температура лимонада стала равна $15\ ^\circ\mathrm{C}$. Теплообмен лимонада и льда с другими телами отсутствует. Удельная теплоёмкость лимонада равна удельной теплоёмкости воды.
Решение по шагам
5 шаговОбщая масса льда равна:
$$m_{\text{л}}=4\cdot 8=32\ \mathrm{г}$$Лимонад отдаёт теплоту при охлаждении от $30\ ^\circ\mathrm{C}$ до $15\ ^\circ\mathrm{C}$:
$$Q_{\text{лим}}=m c(30-15)$$Лёд получает теплоту при плавлении и последующем нагревании образовавшейся воды до $15\ ^\circ\mathrm{C}$:
$$Q_{\text{л}}=m_{\text{л}}\lambda+m_{\text{л}}c(15-0)$$По уравнению теплового баланса и с учётом $\lambda=3{,}3\cdot10^5\ \mathrm{Дж/кг}$, $c=4200\ \mathrm{Дж/(кг\cdot{}^\circ C)}$:
$$m c\cdot15=0{,}032\left(3{,}3\cdot10^5+4200\cdot15\right)$$Находим массу лимонада:
$$m=\frac{0{,}032\left(3{,}3\cdot10^5+4200\cdot15\right)}{4200\cdot15}\approx0{,}200\ \mathrm{кг}=200\ \mathrm{г}$$Где здесь ошибаются
Учитывают только плавление льда и забывают о нагревании растаявшей воды.
Используют массу одного кубика вместо общей массы четырёх кубиков.
Не переводят массу льда из граммов в килограммы при использовании СИ.