Valaki segítene a fizika háziban? 10. osztály Fontos

A víz tömege m_v = 1,5 kg

A jég tömege m_j = 0,3 kg

A víz fajhője c_v = 4,18 kJ/kg°C

A jég fajhője c_j = 1,22 kJ/kg°C

A 10 fokos víz hőt ad át a jégnek. A jég először felmelegedik, 0 °C-os jég lesz (ΔT₁=8°C). Ehhez ennyi hő kell:

Q₁ = c_j·m_j·ΔT₁ = 1,22·0,3·8 = 2,93 kJ

Aztán a víz még további hőt ad neki, ezért a jég elolvad: 0 fokos víz lesz. Olvadáshője: L=333,7 kJ/kg. Az olvadáshoz szükséges hő:

Q₂ = L·m_j = 333,7·0,3 = 100.1 kJ

Ezt a hőt a víz adja le, eközben lehűl:

Q₁+Q₂ = c_v·m_v·ΔT₂

Az elsőre látszik, hogy nem tud annyi hőt leadni a víz, hisz ΔT₂ maximum 10 fok lehet (akkor hűlne le 0 fokra).

Vagyis nem fog az összes jég elolvadni, csak egy része, a többi 0 fokos jég marad. A víz pedig teljesen lehűl 0 fokra, de nem fagy meg. Tehát 0 fokos víz-jég keverék lesz a folyamat végén.

A víz ennyi hőt tud leadni: (ΔT₃=10°C)

Q₃ = c_v·m_v·ΔT₃ = 4,18·1,5·10 = 62,7 kJ

Ebből a hőből Q₁=2,93 kJ arra kellett, hogy a -8 fokos jégből 0 fokos jég legyen, vagyis maradt 59,8 kJ arra, hogy valamennyi jég felolvadjon. Ennyi jég olvad fel: (m)

59,8 = L·m = 333,7·m

m = 59,8/333,7 = 0,179 kg

Vagyis 179 g jég felolvad, a többi 121g 0 fokos jég marad. A 10 fokos vízből pedig 0 fokos víz lesz.

"A jég fajhője c_j = 1,22 kJ/kg°C"

A jég fajhője c_j = 2,1 kJ/kg°C

Hmm, úgy látszik, kicsit diszlexiás/diszgráfiás vagyok... 2,11 helyett 1,22-t írtam.

Bocs, és kösz a javítást.