ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер p276.1: Молекулярная физика. Тепловые явления
Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.
Артём Савельев, методист по физике Шпаргача обновлено 8 сентября 2026
Условие
В калориметр поместили воду массой 100 г при 12 °C, где находился лёд массой неизвестной величины при –5 °C. После установления равновесия температура льда выросла до 0 °C, но масса льда не изменилась. Пренебрегая потерями тепла, найти массу льда. Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг·К), воды 4200 Дж/(кг·К).
Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.
Пошаговое решение
План решения.
В данной задаче мы рассматриваем процесс теплообмена в калориметре. Согласно условию, после установления равновесия температура льда выросла до 0°C, но его масса не изменилась. Это означает, что система пришла к тепловому равновесию при температуре плавления льда (0°C), и фазовых переходов (плавления или кристаллизации) не произошло. Следовательно, всё тепло, отданное водой при охлаждении от начальной температуры до 0°C, было полностью поглощено льдом при нагревании от начальной отрицательной температуры до 0°C. Мы будем использовать уравнение теплового баланса: количество теплоты, отданное горячей частью системы, равно количеству теплоты, полученному холодной частью.
Вычисление.
Обозначим данные величины:
- Масса воды mв =100 г =0,1 кг;
- Начальная температура воды tв1 =12°C;
- Конечная температура смеси tк =0°C;
- Удельная теплоёмкость воды cв =4200 Дж/(кг·К);
- Начальная температура льда tл1 =-5°C;
- Удельная теплоёмкость льда cл =2100 Дж/(кг·К);
- Искомая масса льда — mл.
Количество теплоты, которое отдаёт вода при охлаждении до 0°C:
Qотд =cв mв (tв1 -tк)Количество теплоты, которое получает лёд при нагревании до 0°C:
Qпол =cл mл (tк -tл1)Запишем уравнение теплового баланса (Qотд =Qпол):
cв mв (tв1 -tк)=cл mл (tк -tл1)Выразим из этого уравнения массу льда mл:
mл =cв mв (tв1 -tк)/cл (tк -tл1)Подставим числовые значения. Обратите внимание, что разность температур в градусах Цельсия численно равна разности температур в Кельвинах, поэтому подставляем просто числа:
mл =4200·0,1·(12-0)/2100·(0-(-5)) mл =420·12/2100·5 mл =5040/10500 mл =0,48 кгПереведём результат в граммы для наглядности: 0,48 кг =480 г.
Проверка.
Рассчитаем отдельно количества теплоты, чтобы убедиться в правильности вычислений.
Тепло, отданное водой:
Qотд =4200·0,1·12=5040 ДжТепло, полученное льдом массой 0,48 кг:
Qпол =2100·0,48·5=1008·5=5040 ДжЗначения совпадают (5040=5040), значит, баланс выполнен верно. Также логично проверить, хватило ли бы тепла воды для полного плавления такого количества льда. Теплота плавления льда λ≈330000 Дж/кг. Для плавления 0,48 кг нужно Qпл =330000·0,48≈158400 Дж. Так как Qотд (5040 Дж )≪Qпл, то лёд действительно только нагрелся, но не начал плавиться, а вода не замерзла, так как она остыла ровно до 0°C. Условие «масса льда не изменилась» соблюдается.
а) Масса льда составляет 0,48 кг (или 480 г).
Задача решается через уравнение теплового баланса. Ключевой момент — интерпретация условия 'температура льда выросла до 0 °C, но масса льда не изменилась'. Это указывает на то, что конечная температура системы равна 0 °C, и ни один из компонентов не претерпел фазового перехода. Вода остывает с 12 до 0 градусов, отдавая тепло. Лёд греется с -5 до 0 градусов, забирая это тепло. Формулы для нагрева/охлаждения применяются без учета скрытой теплоты плавления.
Как решение?
Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.
У вас другое условие?
Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.
Частые вопросы
Это точный номер p276.1 из моего учебника?
Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.
Какой ответ в задании p276.1?
Краткий ответ: а) Масса льда составляет 0,48 кг (или 480 г).
Как пользоваться этим разбором?
Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.
Какой учебник имеется в виду?
«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: Молекулярная физика. Тепловые явления.
Можно ли списать ответ без решения?
Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.