2017.10

Zalecałbym zastosowanie dokładnie tego schematu, który przedstawiliśmy sobie na zajęciach w przypadku zadań z bilansu cieplnego:

1) Identyfikujemy wszystkie przemiany w całym procesie: tu będzie to schładzanie się kulki (Q1) i topienie się lodu (Q2).

2) Zapisujemy ciepła związane z tymi przemianami, a zatem: Q1 = masa kulki * ciepło właściwe stali * (T - 273 K),
Q2 = masa lodu * ciepło topnienia lodu

3) Ustalamy kierunek przepływu ciepła - tu sytuacja jest prosta, bo kulka przekazuje ciepło do lodu - i na tej podstawie zapisanei odpowiedniego równania, tu będzie to po prostu Q1 = Q2

4) Rozwiązanie równania - tu naszym zadaniem jest wyliczenie z niego temperatury początkowej kulki, czyli T. Będzie tam jeszcze zapisanie masy lodu jako iloczynu jego gęstości i objętości, ale to już dość łatwa sprawa.

W razie dalszych pytań pisz śmiało.

A takie pytanie. Dlaczego przy obliczaniu Q1 deltaT = (T- 273K)?

Nie rozumiem dlaczego musimy odjąć to 273K. 

Jest tak, ponieważ początkową temperaturę kulki T zapisujemy w kelwinach, a wiemy, że jej końcowa temperatura to w tym granicznym przypadku, który nas interesuje 0 stopni Celsjusza, co jest równe 273 K. A zatem różnica temperatur kulki na początku i na końcu to właśnie T - 273 K, czyli od jej temperatury początkowej odejmujemy końcową.

Rozumiem, dziękuję.

A skąd wiemy, że lód po stopieniu się nie ogrzał (woda pozostała po nim)? Czy zakładamy, że tak jest skoro nie napisali o tym w treści?

Bo mamy oszacować minimalną temperaturę początkową kulki, więc zakładamy, że całe oddane przez nią ciepło idzie tylko na stopienie lodu (gdyby miało jeszcze dojść do ogrzewania wody ze stopionego lodu, to kulka musiałaby dostarczyć jeszcze więcej ciepła, więc jej temperatura początkowa musiałaby być nieco wyższa).