Предположим, весь лед растает. На это потребуется 680 кДж. Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж Значит весь лед растопить не удастся. Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) ) Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда. Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда. В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда
Объяснение:
Дано:
R₁ = 3 Ом
R₂ = 15
R₃ = 20 Ом
R₄ = 40 Ом
I = 4 А
Rэк - ?
I₁ - ?
I₂ - ?
I₃ - ?
I₄ - ?
Резисторы R₃ и R₄ соединены последовательно. Поэтому:
R₃₄ = R₃ + R₄ = 20 + 40 = 60 Ом
Резисторы R₂ и R₃₄ соединены параллельно. Поэтому:
R₂₃₄ = R₂·R₃₄ / (R₂ + R₃₄) = 15·60 / (15 + 60) = 12 Ом
Тогда Rэк:
Rэк = R₁ + R₂₃₄ = 3 + 12 = 15 Ом
I₁ = I = 4 А
U₁ = I₁·R₁ = 4·3 = 12 В
U₂ = U₃₄₅ = I·R₂₃₅ = 4·12 = 48 В
I₂ = U₂/R₂ = 48 / 15 = 3,2 А
I₃ = I₄ = I - I₂ = 4 - 3,2 = 0,8 А
По I закону Кирхгофа:
I₁ - I₂ - I₃ = 0
4 - 3,2 - 0,8 ≡ 0
На это потребуется 680 кДж.
Горячая вода может остыть только до 0, отдав при этом 378 кДж. С учетом потерь - 341 кДж
Значит весь лед растопить не удастся.
Для нагревания на 5 градусов 2 кг льда нужно 2100*2*5=21 кДж (уд. теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К) )
Вся остальная теплота (341-21=320 кДж) уйдет на плавление части льда.
Расплавить мы сумеем 320/340=0.94 кг льда.
В результате получим равновесную систему лед+вода при температуре 0 градусов, в которой будет 1,94 кг воды и 1,06 кг льда