Для охлаждения лимонада массой 200 г в него бросают кубики льда при 0 ºС. Масса каждого кубика 8 г. Первоначальная температура лимонада 30 ºС. Сколько целых кубиков надо бросить в лимонад, чтобы установилась температура 15 ºC? Тепловыми потерями пренебречь. Удельная теплоёмкость лимонада такая же, как у воды. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·К), удельная теплота плавления льда 3,3·105 Дж/кг.

Для решения этой задачи нам необходимо использовать законы сохранения энергии и учета теплового баланса. Давай поэтапно разберем задачу: 1. Сначала найдем количество тепла, которое необходимо извлечь из лимонада, чтобы его температура снизилась с 30 ºC до 15 ºC. Для этого воспользуемся формулой: \[ Q = mc\Delta T \] где: Q - количество тепла, m - масса лимонада, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры. \[ Q = 0.2 \, кг \times 4200 \, Дж/(кг·K) \times (30 -15) \, K \] \[ Q = 0.2 \times 4200 \times 15 = 12600 \, Дж \] 2. Теперь найдем количество тепла, которое выделится при плавлении льда. Для этого воспользуемся формулой: \[ Q = mL \] где: Q - количество тепла, m - масса льда, L - удельная теплота плавления льда. Масса льда, которая должна быть брошена в лимонад для охлаждения, рассчитывается следующим образом: \[ m = \frac{Q}{L} = \frac{12600}{3.3 \times 10^5} \] \[ m = \frac{12600}{330000} = 0.03818 \, кг = 38.18 \, г \] 3. Далее найдем количество целых кубиков льда, которое нужно бросить в лимонад. Масса каждого кубика льда составляет 8 г, поэтому количество кубиков можно рассчитать: \[ \text{Количество кубиков} = \frac{0.03818}{0.008} \approx 4.77 \] Поскольку не можем бросить дробное количество кубиков, округляем до 5 целых кубиков. Таким образом, чтобы установилась температура 15 ºC, необходимо бросить в лимонад 5 целых кубиков льда.