Моим личным опытом стало охлаждение лимонада‚ в который я бросил кубики льда. Допустим‚ лимонад имеет массу 200 г и первоначально был нагрет до температуры 30 °C. Каждый кубик льда имеет массу 8 г. Сначала я определил‚ сколько теплоты (Q) будет потеряно‚ когда лед начинает таять и охлаждать лимонад.Для этого я использовал формулу теплообмена⁚
Q m * c * ΔT
где m ⎻ масса вещества‚ c ⎼ удельная теплоемкость вещества‚ ΔT ⎻ изменение температуры
Сначала я нашел количество теплоты‚ которое потеряет каждый кубик при таянии⁚
Q1 m * c * ΔT1 8 г * 1 кал/г°C * (0 °C ⎻ (-30 °C)) 8 г * 1 кал/г°C * 30 °C 240 кал
Затем я нашел общее количество теплоты‚ которое будет потеряно при бросании 4 кубиков льда⁚
Qобщ 4 * Q1 4 * 240 кал 960 кал
Чтобы найти конечную температуру лимонада‚ я использовал следующую формулу⁚
(m1 * c * T1 m2 * c * T2) / (m1 m2) Tкон
где m1 ⎼ масса первого вещества‚ c ⎻ удельная теплоемкость вещества‚ T1 ⎼ начальная температура первого вещества‚ m2 ⎼ масса второго вещества‚ T2 ⎻ начальная температура второго вещества‚ Tкон ⎼ конечная температура смеси
Здесь m1 ⎼ масса лимонада‚ c ⎻ удельная теплоемкость лимонада (равная удельной теплоемкости воды)‚ T1 ⎼ начальная температура лимонада‚ m2 ⎼ масса таящего льда‚ T2 ⎻ температура таящего льда‚ которая равна 0 °C.Подставляя значения в формулу‚ я получил⁚
(200 г * 1 кал/г°C * 30 °C 32 г * 1 кал/г°C * 0 °C) / (200 г 32 г) Tкон
(6000 кал 0 кал) / 232 г Tкон
6000 кал / 232 г Tкон
25‚86 °C Tкон
Округляя до целых‚ я получил‚ что конечная температура лимонада составит 26 °C после бросания 4 кубиков льда. Таким образом‚ лимонад будет охлажден до этой температуры.