В сосуде, содержащем m1=500 г воды при t=15°C, бросили m2=50 г мокрого снега. Температура в сосуде понизилась на дельта t=5°C. Сколько воды было в снеге? Потерями теплоты пренебречь.
Для решения этой задачи нам необходимо использовать принцип сохранения энергии, а именно, равенство тепла, отданного водой, и тепла, полученного снегом. Давайте разберем шаги подробнее.
Шаг 1: Определим данные задачи.Количество теплоты, отданное водой, можно рассчитать по формуле:
Q1 = m1 * c * (t1 - t2)
где c - удельная теплоемкость воды, которая равна 4.18 Дж/(г·°C).
Подставим значения:
Q1 = 500 г * 4.18 Дж/(г·°C) * (15°C - 10°C) = 500 * 4.18 * 5 = 10450 Дж.
Шаг 3: Рассчитаем количество теплоты, полученное снегом.Снег сначала должен растопиться, а затем нагреться до конечной температуры. Количество теплоты, полученное снегом, состоит из двух частей:
где:
Согласно закону сохранения энергии:
Q1 = Q2 + Q3
Подставим выражения для Q2 и Q3:
10450 = mс * 334 + mс * 4.18 * 10
Упростим уравнение:
10450 = mс * (334 + 41.8)
10450 = mс * 375.8
Теперь найдем массу воды, полученной из снега:
mс = 10450 / 375.8 ≈ 27.8 г.
Шаг 5: Ответ.Таким образом, количество воды, содержащейся в мокром снеге, составляет примерно 27.8 грамм.