ml=0,5 kg
mw = ?
Bryłkę lodu (o temperaturze topnienia) należy stopić a powstałą z niej wodę ogrzać do 40 °C.
Obliczamy ile energii cieplnej należy dostarczyć, aby stopić kostkę lodu.
[tex]Q_1=m_l*q_t[/tex]
qt=334 000 J/kg - ciepło topnienia lodu odczytane z tablic
[tex]Q_1=m_l*q_t_l=0,5 \ [kg]*334000 \ [\frac{J}{kg}]=167000 \ J[/tex]
Obliczamy ile energii należy dostarczyć, żeby powstałą wodę ogrzać do temperatury 40 °C.
[tex]c_w=\frac{Q}{m\Delta T}[/tex]
cww=4200 J/(kg °C)
[tex]\Delta T=T_k-T_p=40-0=40 \ ^{\circ}C[/tex]
[tex]Q_2=c_{ww}*m_l*\Delta T=4200 \ [\frac{J}{kg \ ^{\circ}C}]*0,5 \ [kg]*40 \ [^{\circ}C]=84000 \ J[/tex]
Kostce lodu należy dostarczyć
[tex]Q_d=Q_1+Q_2=167000+84000=251000 \ J[/tex]
Ciepło to jest pobierane z wody, która obniżyła swoją temperaturę o 10 °C (z 50 do 40).
Zakładamy brak strat do otoczenia, więc ciepło pobrane równe jest oddanemu. Szukamy masy wody, która ochładzając się o 10 °C odda taką ilość ciepła.
[tex]Q_d=Q_o=c_w_w*m_w*\Delta T_w\\ \\m_w=\frac{Q_d}{c_w_w*\Delta T_w}=\frac{251000 \ [J]}{4200 \ [\frac{J}{kg \ ^{\circ}C}]*10 \ [^{\circ}C]}\approx5,98 \ kg[/tex]