Рус № 3
В калориметр, содержащий переохлаждённую воду массой ̆ m1=50 г при температуре t1=−5∘ С , добавили мокрый снег массой m2=60 г. После установления теплового равновесия в калориметре оказались равные по массе количества воды и льда.
Найдите массу M воды в мокром снеге.
Удельная теплоёмкость воды C=4,2 кДж/(кг•∘С), удельная теплота плавления льда λ=0,33 МДж/кг. Теплоёмкость калориметра не учитывайте. ответ выразите в граммах и округлите до десятых.

Из уравнения теплового баланса:

Тепло, получаемое льдом идет на нагрев льда до 0оС и плавление льда:

Q1 = c1*m1*(0-(-20))+L1*m1

m1,c1,L1 - соответственно масса, удельная теплоемкость и удельная теплота плавления льда.

Тепло отдаваемое паром состоит из теплоты конденсации и тепла, отданного при остывании горячей воды до 0оС:

Q2= r2*m2+c2*m2*(100-0)

m2,r2,c2 - соответственно масса и удельная теплота кипения (конденсации) пара, а также удельная теплоемкость воды.

Q1 = Q2

c1*m1*20+L1*m1 = r2*m2+c2*m2*100

m1= (r2*m2+c2*m2*100) / (c1*20+L1)

Взависимости от того, куда повернуть зеркало. можно повернуть так, что нормаль в точке падения луча приблизится к лучу, тогда угол падения уменьшится на 10 градусов и станет равным 20 градусов, искомый угол равен удвоенному углу падения, в этом случае 40 градусов. если зеркало отклонить в противоположную сторону, то угол падения увеличится на 10 градусов и станет равным 40 градусов, а искомый угол между и отраженными лучами будет равен 80 град. а еще возможна ситуация, когда при повороте зеркала нормаль не остается в плоскости, образованной первоначальными и отраженным лучами, и там вообще бесконечное число 1/2