Question

Какое количество теплоты выделится при затвердевании 3 кг воды, взятой при температуре 20 градусов?

Answer 1

Q = cm(t2-t1) = 4200*3*20 = 252кДж.

Answer 2

Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие данные:

1. Удельная теплоемкость воды: c = 4,186 Дж/(г·°C) (приближенное значение).
2. Теплота плавления льда: L = 334,8 кДж/кг.

Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагревания воды с 20°C до точки плавления (0°C). Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m * c * ΔT,

где Q1 - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

ΔT = 0 - 20 = -20°C.

Q1 = 3 кг * 4,186 Дж/(г·°C) * (-20°C) = -251,16 кДж.

Отрицательный знак означает, что энергия выделяется (система отдает энергию окружающей среде).

Теперь определим количество теплоты, выделяющееся при затвердевании воды. Для этого умножим массу воды на теплоту плавления:

Q2 = m * L,

где Q2 - количество теплоты, m - масса воды, L - теплота плавления льда.

Q2 = 3 кг * 334,8 кДж/кг = 1004,4 кДж.

Итак, общее количество теплоты, выделенное при затвердевании 3 кг воды, будет равно:

Q = Q1 + Q2 = -251,16 кДж + 1004,4 кДж = 753,24 кДж.

Таким образом, при затвердевании 3 кг воды, взятой при температуре 20 градусов, выделится около 753,24 кДж теплоты.