Дано:
масса воды m_вода = 2 кг
уменьшение температуры воды ΔT_вода = 2 °C
удельная теплоемкость воды c_вода = 4186 Дж/(кг·°C)
температура нагрева льда ΔT_леда = 4 °C
удельная теплоемкость льда c_лед = 2100 Дж/(кг·°C)
Найти: массу нагреваемого льда m_лед.
Решение:
1. Сначала рассчитаем количество теплоты Q, выделившееся при охлаждении воды:
Q = m_вода * c_вода * ΔT_вода
Q = 2 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 2 °C
Q = 2 * 4186 * 2
Q = 16744 Дж
2. Это количество теплоты было затрачено на нагревание льда. Поэтому:
Q = m_лед * c_лед * ΔT_леда
16744 Дж = m_лед * 2100 Дж/(кг·°C) * 4 °C
3. Подставим значения и найдем массу льда:
16744 Дж = m_лед * 2100 * 4
16744 Дж = m_лед * 8400 Дж/kg
4. Выразим массу льда:
m_лед = 16744 Дж / 8400 Дж/кг
m_лед ≈ 1,99 кг
Ответ: Масса нагреваемого льда составила примерно 1,99 кг.