В калориметре находятся в тепловом равновесии вода и лёд. После опускания в калориметр болта, имеющего массу 165 г и температуру –40 \(^\circ C\), 20% воды превратилось в лёд. Удельная теплоёмкость материала болта равна 500 Дж/(кг \(\cdot\) К). Какая масса воды первоначально находилась в калориметре? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.
“Демоверсия 2021”
Пусть масса болта \(M\), а масса воды \(m\), тогда уравнение теплового баланса примет вид \[0,2 m \lambda=cM(t_0-t),\] где \(\lambda\) – удельная теплота плавления льда, \(c\) – удельная теплоемкость болта, \(t\) – начальная температура болта.
Откуда масса воды \[m=\dfrac{cM(t_0-t)}{0,2\lambda}=\dfrac{500\text{ Дж/(кг$ \cdot$ К)}\cdot 0,165\text{ кг}\cdot 40\text{ К}}{0,2\cdot 3,3\cdot 10^5\text{ Дж/кг}}=0,05\text{ кг}\]
Ответ: 0,05