В фарфоровую чашку массой mф = 100 г, находящуюся при комнатной температуре Tк = +20 ◦C, наливают m1 = 150 г горячего кофе при температуре T1 = +90 ◦C. Затем достают из холодильника брикет мороженого, имеющий температуру T2 = −12 ◦C, и серебряной ложкой (масса ложки mлож = 15 г) кладут понемногу мороженое в кофе, каждый раз размешивая его. Так поступают до тех пор, пока не установится температура T3 = +45 ◦C, когда кофе приятно пить. Оцените, сколько граммов мороженого надо положить для этого в кофе? Потерями тепла пренебречь. Считать известными удельные теплоёмкости воды Cв = 4,2 кДж/(г ·◦C), льда Cл = 2,1 кДж/(г ·◦C), серебра Cс = 0,23 кДж/(г ·◦C), фарфора Cф = 0,8 кДж/(г ·◦C) и удельную теплоту плавления льда λ = 340 Дж/г
Для решений данной задачи нам понадобится уравнение теплового баланса: Qотд =Qпол.
m1-масса воды, m2 - масса мороженного, С - теплоемкость воды и оно же мороженного, λ-удельная теплота плаваления льда.
Пусть Q1 - кол-во теплоты, которое выделится при охлаждении кофе : Q=m1с (Δt), Δt=45
Q2-кол-во теплоты, выделяемые при нагревании и плавлении мороженного. Здесь протекает в 3 стадии: нагревание мороженного от -12 градусов до 0 градусов, плавление мороженного и нагревание от 0 до 45 градусов: Q2=m2С (12)+m2λ+m2С (45)
m1С(Δt)=m2С2(12)+m2λ+m2С1(45) Отсюда находишь m2. Вообщем у меня получилось 52 грамма.
ответ: 52 грамма