RÄspuns: masa de gheata = 29,32 kg
ExplicaČie:
avem nevoie de 100 litri de apa la temperatura 303 K = 303-273 = 30Ā°C
folosim apa la T = 353k = 353 - 273 = 80Ā°C
gheata la T = 253 k = 253 - 273 = -20Ā°C
stim c gheata = 2090 J /kg k
Ī» gheata = 3,4 x 10āµ J /kg = 340 000 J /kg
c apa = 4181 J /kg k
-- apa calda se rÄceČte pana la temperatura de echilibru = 30Ā° si cedeaza caldura Q cedat
Q cedat = mācĪtā
mā = masa de apa fierbinte
Ītā = 80Ā° - 30Ā° = 50Ā°
Qc = mā c 50 = mā x 4181 x 50 = 209 050 mā
--- gheata se incalzeste, ajunge la 0Ā°, se topeste, apoi apa rezultata se incalzeste pana la 30Ā°
Q preluat il impartim in trei "segmente"
Qā = caldura necesara incalzirii ghetii de la -20Ā° la 0Ā° C
Qā = mā cg Īt
mā = masa de gheata pe care nu o stim
cg = 2090 J /kg k
Īt = 0Ā° - ( -20Ā°) = 20 Ā° C
Qā este cÄldura pe care o absoarbe gheata ajunsa la 0Ā° pentru a se topi.
Qā = māĪ» => de aici, gheata devine apa
apa rezultata se Ć®ncÄlzeČte, pana la temperatura de echilibru
Qā = mā caĪt
Īt = tā - tā = 30Ā° - 0Ā° = 30Ā° C
cÄldura preluata de gheata pana la obČinerea de apa calda este
Qp = Qā + Qā + Qā = mā cg x 20 + māĪ» + mā ca x 30 =
mā ( cg x 20 + Ī» + ca x 30 ) =
= mā ( 2090 x 20 + 340 000 + 30 x 4181 ) =
= 507 230 mā
Qcedat = Q preluat
209 050 mā = 50 7230 mā simplificam prin 209050
mā = 2,42 mā
stim ca volumul final de apa este 100 litri.
Ne folosim de densitatea stiuta a apei = 1 g /cmĀ³ = 1 kg /dmĀ³ = 1 kg /litru
masa a 100 litri apa este m = ĻV = 1 kg /litru x 100 litri = 100 kg
mā + mā = 100 kg
mā = 2,42 mā
2,42 mā + mā = 100 kg
mā = 100 kg : 3,42 = 29,32 kg gheata
