Question

Какое количество теплоты необходимо затратить чтобы растопить лед массой 5 кг если начальная температура льда 0 градусов Цельсия , минус 1 градус Цельсия, минус 10 градус Цельсия.

Answer 1

1) сначала лед нужно нагреть до температуры плавления (t плавления льда= 0 градусов)  Q1= Cльда*m *(t плавления - t)= 2060*5*1=10300[Дж]
2) плавить лед (процесс плавления идет при постоянной температуре)
    Q2=*m=335000*5= 1675000 [Дж], - удельная теплота плавления льда(находится по таблице)
  Q=Q1+Q2=1675000+10300=1685300 [Дж]- вот ответ задачи

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимого для растопления льда, можно использовать следующую формулу:

Q = m * L

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса льда (в килограммах), L - удельная теплота плавления льда (приблизительно равна 334,8 Дж/г).

Давайте рассчитаем количество теплоты, необходимое для каждой из заданных температур.

1. Начальная температура льда: 0 градусов Цельсия.

Масса льда (m) = 5 кг Температура льда (T) = 0 градусов Цельсия

В этом случае лед уже находится при температуре плавления, поэтому необходимо только учесть удельную теплоту плавления.

Q = m * L Q = 5 кг * 334,8 Дж/г Q = 1674 Дж

Для растопления льда массой 5 кг, находящегося при начальной температуре 0 градусов Цельсия, необходимо затратить 1674 Дж теплоты.

2. Начальная температура льда: -1 градус Цельсия.

Масса льда (m) = 5 кг Температура льда (T) = -1 градус Цельсия

В этом случае лед находится ниже температуры плавления, поэтому перед растоплением необходимо также нагреть его до 0 градусов Цельсия, а затем учесть удельную теплоту плавления.

Для нагрева льда от -1 градуса Цельсия до 0 градусов Цельсия, нужно затратить определенное количество теплоты. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m * c * ΔT

где: Q1 - количество теплоты для нагрева льда (в Дж), m - масса льда (в кг), c - удельная теплоемкость льда (приблизительно равна 2,09 Дж/(г*°C)), ΔT - изменение температуры (T - T0, где T - конечная температура, T0 - начальная температура).

Q1 = 5 кг * 2,09 Дж/(г*°C) * (0 градусов Цельсия - (-1 градус Цельсия