К 200 г воды, взятой при температуре 50 градусов Цельсия, добавили два кубика льда с температурой (-10) градусов Цельсия (ребро кубика равно 2 см). Затем, к данной смеси добавили 50 г воды, взятой при температуре кипения. Определите конечную температуру смеси.
Для решения задачи будем использовать закон сохранения энергии. Энергия, потерянная горячей водой и льдом, будет равна энергии, полученной холодной водой и льдом.
Определим массу льда. Ребро кубика льда равно 2 см, следовательно, объем одного кубика: V = a³ = 2 см 2 см 2 см = 8 см³. Поскольку плотность льда примерно 0.9 г/см³, масса одного кубика: m_лед = V ρ = 8 см³ 0.9 г/см³ = 7.2 г. У нас два кубика, значит, общая масса льда: mледобщ = 2 * 7.2 г = 14.4 г.
Определим теплоемкость воды и льда.