8класс класс, сколько воды, взятой при 50 градусах необходимо в воду 10 кг льда, взятого при -10 градусов, в алюминиевой емкости массой 5 кг

Cколько воды, взятой при 50 градусах необходимо, чтобы превратить в воду 10 кг льда, взятого при -10 градусов в алюминиевой емкости массой 5 кг. напишем уравнение теплового : qв = qл + qп + qа ; qв – теплота, отданная горячей водой, qл – теплота, получаемая нагреваемым льдом, qп – теплота, получаемая плавящимся льдом, qё – теплота, получаемая алюминиевой ёмкостью. to – конечная температура, tв = 50°с – температура горячей воды, tл = –10°с – начальная температура льда и ёмкости, mв – масса воды, mл = 10 кг – масса льда, mё = 5 кг – масса алюминиевой ёмкости, с = 4190 дж/кг°с – теплоёмкость воды, с/2 = 2095 дж/кг°с – теплоёмкость льда, сё = 920 дж/кг°с– теплоёмкость алюминия, л = 340 000 дж/кг – теплота плавления льда, qв = c mв ( tв - to ) ; qл = (c/2) mл ( to – tл ) ; qп = л mл ; qё = сё mё ( to – tл ) ; тогда получается, что: qв = qл + qп + qа ; c mв ( tв - to ) = (c/2) mл ( to – tл ) + л mл + сё mё ( to – tл ) ; c mв tв - c mв to = (c/2) mл to – (c/2) mл tл + л mл + сё mё to – сё mё tл ; c mв to + (c/2) mл to + сё mё to = c mв tв + (c/2) mл tл + сё mё tл – л mл ; ( c mв + (c/2) mл + сё mё ) to = c mв tв + (c/2) mл tл + сё mё tл – л mл ; to = ( c mв tв + (c/2) mл tл + сё mё tл – л mл ) / ( c mв + (c/2) mл + сё mё ) > 0 ; знаменатель – положителен, значит должен быть положителен и числитель: c mв tв + (c/2) mл tл + сё mё tл – л mл > 0 ; mв tв > (л/с) mл – (1/2) mл tл – (сё/с) mё tл ; mв > ( л / (с tв) ) mл + (1/2) mл |tл|/tв + (сё/с) mё |tл|/tв ; [1]     mв > mл ( л / (с tв) + |tл|/(2tв) ) + (сё/с) mё |tл|/tв ; либо: [2]     mв > mл ( л / (с tв) ) + ( mл/2 + (сё/с) mё ) |tл|/tв ; посчитаем по [1]: mв > 10*( 340 000 / (4190*50) + 10/100 ) + (920/4190)*5*10/50 = 17.5 кг ; посчитаем по [2]: mв > 10*( 340 000 / (4190*50) ) + ( 10/2 + (920/4190)*5 ) 10/50 = 17.5 кг ; всё сходится. нужно взять больше, чем 17.5 кг (17.5 литров) воды, тогда весь лёд, взятый в алюминиевой ёмкости при –10°с удастся растопить.

Ответ:

в) рычаг представляет собой колесо с намотанным на него торсом