Question

В посудині помістили лід масою 10 кг за температури —20°C. Знайдіть масу води в посудині, після того, як їй надали кількість теплоти 2МДж?( λ л = 332400 Дж/кг; с= 2,1кДж/кг ºС).​

Answer 1

Ответ: 4,75кг

Объяснение:

Дано:

m=10кг

t1=-20°C

t2=0°С

с=2,1кДж/кг=2100Дж/кг

λ=332400Дж/кг

Q=2МДж=2000000Дж

---------------------

m1-?

Тепло, которое пошло на нагрев льда до температуры плавления:

Q1=cm(t2-t1)=2100*10*(0+20)=420000Дж

Тепло, которое пошло на плавление льда:

Q2=Q-Q1=2000000-420000=1580000Дж

Q2=λm

m=Q2/λ=1580000/332400=4,75кг

Answer 2

Для вирішення цього завдання ми можемо скористатися формулою теплового балансу:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість теплоти, подана на систему (у нашому випадку 2 МДж, що дорівнює 2 * 10^6 Дж), m - маса речовини (води), c - питома теплоємність речовини (води), ΔT - зміна температури речовини.

Перш за все, потрібно визначити зміну температури. За умовою, початкова температура льоду -20°C, а температура води 0°C (так як вода знаходиться в рідкому стані). Тому:

ΔT = 0°C - (-20°C) = 20°C.

Тепер, підставляючи відомі значення до формули, ми отримаємо:

2 * 10^6 Дж = m * 2,1 кДж/кг ºС * 20°C.

Для подальшого обчислення зручно перевести питому теплоємність води до Дж/кг ºС:

2,1 кДж/кг ºС = 2,1 * 10^3 Дж/кг ºС.

Тоді отримаємо:

2 * 10^6 Дж = m * 2,1 * 10^3 Дж/кг ºС * 20°C.

Прибираємо одиниці виміру, отримуємо:

2 * 10^6 = m * 2,1 * 10^3 * 20.

Поділимо обидві частини рівняння на (2,1 * 10^3 * 20):

m = (2 * 10^6) / (2,1 * 10^3 * 20).

m = 47619,05 кг.

Таким чином, маса води в посудині після надання їй 2 МДж теплоти становить 47619,05 кг.