22

Решение: Количество льда в мокром снеге

ОГЭ · Физика · Задание 22 · Тепловые процессы и машины
ПовышеннаяФИПИ2252DCРазвёрнутое решение≈ 5 минутРазбор в 5 шагов
Условие

В калориметр поместили 200 г мокрого снега и долили 200 г воды при температуре $100\,^{\circ}\mathrm{C}$. После этого снег растаял, и в калориметре установилась температура $20\,^{\circ}\mathrm{C}$. Сколько замёрзшей воды содержал мокрый снег первоначально?

Дайте развернутый ответ. Теплоёмкостью калориметра пренебречь. Считать, что мокрый снег первоначально имеет температуру $0\,^{\circ}\mathrm{C}$.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

5 шагов
1

Обозначим массу льда в мокром снеге через $m_{\text{л}}$. Масса всей смеси мокрого снега равна $0{,}200\,\mathrm{кг}$, поэтому после плавления вся смесь нагревается от $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $20\,^{\circ}\mathrm{C}$.

$$m_{\text{см}}=0{,}200\,\mathrm{кг}$$
2

Горячая вода отдаёт теплоту при охлаждении от $100\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $20\,^{\circ}\mathrm{C}$.

$$Q_{\text{отд}}=m_{\text{в}}c(t_1-t)=0{,}200\cdot4200\cdot(100-20)$$
3

Эта теплота расходуется на нагревание мокрого снега и плавление содержащегося в нём льда.

$$m_{\text{в}}c(t_1-t)=m_{\text{см}}ct+m_{\text{л}}\lambda$$
4

Подставим значения и найдём массу льда.

$$0{,}200\cdot4200\cdot80=0{,}200\cdot4200\cdot20+m_{\text{л}}\cdot3{,}3\cdot10^5$$

После преобразования получаем массу замёрзшей воды.

$$m_{\text{л}}=\frac{0{,}200\cdot4200\cdot(80-20)}{3{,}3\cdot10^5}\approx0{,}153\,\mathrm{кг}=153\,\mathrm{г}$$
Ответ

Первоначально мокрый снег содержал примерно 153 г замёрзшей воды.

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывают теплоту, необходимую для нагревания мокрого снега от $0\,^{\circ}\mathrm{C}$ до $20\,^{\circ}\mathrm{C}$.

Используют для нагревания только массу льда, хотя после плавления нагревается вся масса мокрого снега.

Забывают перевести массу из граммов в килограммы при использовании удельной теплоты плавления.

Закрепить приёмВ теме «Тепловые процессы и машины» ещё 104 задачи — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Тепловые процессы и машины»: в ней 105 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.