Бодрящий эффект который оказывает кофе и объясняется действием входящего в его состав химического вещества кофеина для приготовления холодного кофе со льдом в чашку налили кипящий кофе массой 200 г при температуре 100° и добавили туда лёд при температуре 0°. Когда лёд растаял оказалось что температура получившаяся напитка 30°. Типа напитка с окружающей средой и сейчас как можно пренебречь Удельное теплоёмкости воды и напитка Однако одинаковые и разные C 420 Дж ерное тепло плавления льда 330 джоулей на килограмм количество теплоты и напитка отдал при охлаждении Какая масса льда была добавлена в напиток Во сколько раз уменьшилась концентрация кофеина в напитке всего напитка полученные ответы округлите до десятых долей

**Решение:** Для решения этой задачи мы будем использовать законы сохранения энергии и теплоты. Давайте разберемся шаг за шагом. 1. **Расчет количества теплоты, которое ушло на нагревание льда до его таяния**: Для этого нам нужно использовать уравнение теплового баланса: $$m_1c_1ΔT_1 = m_2c_2ΔT_2 + m_sL_f$$ Где: - $m_1 = 200\,г$ - масса горячего кофе - $c_1 = 420\,Дж/кг⋅К$ - удельная теплоемкость кофе - $ΔT_1 = 100°С - 30°С = 70°С$ - изменение температуры кофе - $m_2$ - масса льда, которая добавлена - $c_2 = 2100\,Дж/кг⋅К$ - удельная теплоемкость льда - $ΔT_2 = 0°С - (-10°С) = 10°С$ - изменение температуры льда - $m_s = 330\,Дж/г$ - удельная теплота плавления льда Подставляем известные значения: $$200 \cdot 420 \cdot 70 = m_2 \cdot 2100 \cdot 10 + m_2 \cdot 330$$ $$5880000 = 21000m_2 + 330m_2$$ $$5880000 = 21330m_2$$ $$m_2 = \frac{5880000}{21330} ≈ 275.68\,г$$ Теперь мы знаем, что в напиток было добавлено приблизительно $275.68\,г$ льда. 2. **Уменьшение концентрации кофеина в напитке**: Из закона сохранения массы и кофеина, уменьшение концентрации кофеина в напитке связано с добавлением льда. Из уравнения сохранения массы: $$m_1 + m_2 = m_{total}$$ $$200 + 275.68 = m_{total}$$ $$m_{total} ≈ 475.68\,г$$ Таким образом, для определения уменьшения концентрации кофеина, мы должны учесть, что исходный кофе был 100% кофеином. Так как мы добавили $275.68\,г$ льда, то концентрация кофеина уменьшилась на: $$\frac{275.68}{475.68} ≈ 0.5795$$ Итак, концентрация кофеина уменьшилась примерно в $0.5795$ раза. Все ответы округлим до десятых: - Масса льда, добавленного в напиток: примерно $275.7\,г$ - Уменьшение концентрации кофеина в напитке: примерно в $0.6$ раза