Question

4.Яку масу льоду можна розплавити взятого при температурі - 8° С затративши на це 4450 кДж енергії? с 2100 Дж/кг К. Т. 0°С, А 340 кДж/кг

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Для розплавлення льоду необхідно затратити певну кількість енергії на зміну агрегатного стану з твердого до рідкого, тобто:

Q1 = m * L,

де Q1 - кількість енергії, L - теплота плавлення льоду, а m - маса льоду.

Для підігрівання розплавленого льоду до потрібної температури необхідно також затратити енергію, тобто:

Q2 = m * c * deltaT,

де Q2 - кількість енергії, c - теплоємність води, deltaT - різниця температур, m - маса розплавленого льоду.

Отже, загальна кількість енергії, необхідна для розплавлення льоду та його підігрівання до температури 0 °C буде:

Q = Q1 + Q2 = mL + mc(deltaT)

Ми знаємо, що:

L = 340 кДж/кг,

c = 2100 Дж/кг К,

deltaT = 8 °C,

Q = 4450 кДж.

Тож підставляємо відповідні значення в формулу:

4450 кДж = m * 340 кДж/кг + m * 2100 Дж/кг К * 8 °C

Звідси отримуємо масу льоду:

m = 1 кг

Таким чином, маса льоду, яку можна розплавити затративши 4450 кДж енергії, дорівнює 1 кг.

Answer 2

Для визначення маси льоду, яку можна розплавити з використанням певної кількості енергії, ми можемо скористатися формулою:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість енергії (у Дж), m - маса льоду (у кг), c - теплоємність речовини (у Дж/(кг·K)), ΔT - зміна температури (у K).

У даному випадку, ми маємо температуру замерзання льоду (0°C) та температуру, при якій ми розплавляємо лід (-8°C). Тому зміна температури (ΔT) дорівнює 8 K.

Оскільки нам дані теплоємності речовини при 0°C (2100 Дж/(кг·K)) та при 100°C (340 кДж/кг), ми повинні перевести другу теплоємність в одиниці СІ. 1 кДж = 1000 Дж, тому 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг.

Тепер ми можемо вирішити рівняння, щоб знайти масу льоду (m):

4450 кДж = m * 2100 Дж/(кг·K) * 8 K.

340000 Дж/кг переводимо у Дж/(кг·K):

340000 Дж/кг = 340000 Дж/кг * 1000 = 340000000 Дж/(кг·K).

Тепер підставимо ці значення у формулу:

4450 кДж = m * 2100 Дж/(кг·K) * 8 K.

Перетворюємо кДж на Дж:

4450 кДж = 4450 кДж * 1000 = 4450000 Дж.

Тепер розв'язуємо рівняння:

4450000 Дж = m * 340000000 Дж/(кг·K) * 8 K.

m = 4450000 Дж / (340000000 Дж/(кг·K) * 8 K).

m = 4450000 Дж / (2720000000 Дж/(кг·K)).

m = 0.001634 kg.

Таким чином, маса льоду, яку можна розплавити за допомогою 4450 кДж енергії при температурі -8°C, становить 0.001634 кг або 1.634 грама.