Question

Срочно.Яку масу льоду, взятого за температури -10 оС , можна розплавити, виливши на нього свинець масою 100 г? Свинець має температуру плавлення (λл = 332400 Дж/кг, λсв = 24300 Дж/кг).Повна відповідь

Answer 1

Щоб розплавити 100 г свинця за температурою -10 оС, потрібно розплавити приблизно 4,23 кг льоду. Для цього потрібно використати ентальпію плавлення λл = 332400 Дж/кг і ентальпію заморозки λсв = 24300 Дж/кг таким чином:

m(льоду) = (100 г * 332400 Дж/кг) / 24300 Дж/кг = 4,23 кг.

Answer 2

Для розрахунку кількості розплавленого льоду використаємо формулу теплового балансу:

Qльод + Qсвинець = 0

Де Qльод - теплова енергія, необхідна для розплавлення льоду, Qсвинець - теплова енергія, виділена свинцем при охолодженні.

Теплову енергію, необхідну для розплавлення льоду, можна обчислити за формулою:

Qльод = mльод * λльод

Де mльод - маса льоду, λльод - теплова питома ємність льоду (відома і дорівнює 334000 Дж/кг).

Теплову енергію, виділену свинцем при охолодженні, можна обчислити за формулою:

Qсвинець = mсвинець * λсвинець

Де mсвинець - маса свинцю, λсвинець - теплова питома ємність свинцю (відома і дорівнює 24300 Дж/кг).

Застосуємо ці формули до нашої задачі:

Qльод + Qсвинець = 0

mльод * λльод + mсвинець * λсвинець = 0

mльод * 334000 + 100 * 24300 = 0

mльод = - (100 * 24300) / 334000

mльод ≈ - 7.27 г

Значення маси льоду, взятого за температури -10 оС, яку можна розплавити, виливши на нього свинець масою 100 г, становить приблизно -7.27 г.

Варто зазначити, що отримане значення негативне, що свідчить про те, що маса льоду, яку можна розплавити, менша за масу використаного свинцю. Це можливо, якщо свинець має вищу теплову питому ємність, ніж льід. Проте, це нефізична ситуація, тому слід перевірити дані та формули, які використовуються у задачі.