В термос налили 3 л горячей воды температурой 90°С. Определите массу льда, температура которого -
- ° 15С, который необходимо положить в
термос, чтобы установилась температура 40°С. Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Для того, чтобы определить массу льда, необходимо определить количество теплоты, которое необходимо передать от воды к льду, чтобы они достигли равновесной температуры.

Количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 90°С до 40°С, определяется по формуле:

Q_1 = cm∆T
где:

c - удельная теплоёмкость воды, равная 4,187 Дж/(кг·°С);
m - масса воды, равная 3 л * 1 кг/л = 3 кг;
∆T - разница температур, равная 90°С - 40°С = 50°С.
Q_1 = 4,187 Дж/(кг·°С) * 3 кг * 50°С = 6261,5 Дж
Количество теплоты, необходимое для таяния льда, определяется по формуле:

Q_2 = Lm
где:

L - латентная теплота таяния льда, равная 333,55 Дж/г;
m - масса льда.
Q_2 = 333,55 Дж/г * m
Суммарное количество теплоты, которое необходимо передать, равно:

Q_1 + Q_2 = 6261,5 Дж + 333,55 Дж/г * m
Поскольку теплообмен с окружающей средой пренебрежимо мал, то суммарное количество теплоты, которое необходимо передать, равно количеству теплоты, которое будет отдано льдом.

Q_1 + Q_2 = Q_3
где:

Q_3 - количество теплоты, которое будет отдано льдом.
6261,5 Дж + 333,55 Дж/г * m = Q_3
Выразим массу льда из уравнения:

m = Q_3 / (333,55 Дж/г)
m = 6261,5 Дж / (333,55 Дж/г) = 18,7 г
ОТВЕТ: масса льда, которая необходимо положить в термос, чтобы установилась температура 40°С, равна 18,7 г.