Question

Сколько дров надо сжечь чтобы 30г льда при -5°c превратить в кипяток и выпарить. Пожалуйста со всеми объяснениями,в физике вообще не понимаю ничего

Answer 1

Ответ: 9г

Объяснение:

Дано:

t1=-5°C

t2=0°C

t3=100°C

c1=2100Дж/кг°С

с2=4200Дж/кг°С

λ=3,4*10⁵Дж/кг

L=2,3*10⁶Дж/кг

m1=30г=0,03кг

q=1*10⁷Дж/кг

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

m2-?

Процесс состоит из четырех этапов:

1. Нагрев льда до температуры плавления:

Q1=c1*m1*(t2-t1)=2100*0,03*(0+5)=315Дж

2. Плавление льда:

Q2=λ*m1=3,4*10⁵*0,03=10200Дж

3. Нагрев воды до температуры кипения:

Q3=c2*m1*(t3-t2)=4200*0,03*(100-0)=12600Дж

4. Выпаривание воды:

Q4=L*m1=2,3*10⁶*0,03=69000Дж

5. Общее количество тепла равно:

Q=Q1+Q2+Q3+Q4=315+10200+12600+69000=92115Дж

6. Для того, чтобы получить такое количество тепла, нужно сжечь количество дров:

m2=Q/q=92115/(1*10⁷)=9*10⁻³кг=9г

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать теплообменный закон, который гласит, что количество теплоты, переданное телу, равно массе тела, умноженной на тепловую емкость вещества, умноженную на изменение температуры. Формула для этого выглядит так:

\[ Q = mc\Delta T \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( m \) - масса вещества, - \( c \) - тепловая емкость вещества, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Также нам понадобится энтальпия \( \Delta H \), которая описывает количество теплоты, необходимое для изменения фазы вещества. Для превращения льда в воду и последующего испарения воды используется следующее количество теплоты:

\[ Q = m \cdot (\Delta H_{\text{плавление}} + \Delta H_{\text{испарение}}) \]

Теперь разберемся с каждым этапом:

1. Плавление льда при -5°C: - Тепловая емкость \( c \) для льда: \( 2.09 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \) - Энтальпия плавления \( \Delta H_{\text{плавление}} \) для льда: \( 334 \, \text{Дж/г} \) - Изменение температуры \( \Delta T \): \( 0 - (-5) = 5°C \) Подставим значения в формулу:

\[ Q_{\text{плавление}} = m \cdot c \cdot \Delta T_{\text{плавление}} \] 2. Испарение воды: - Тепловая емкость \( c \) для воды: \( 4.18 \, \text{Дж/(г} \cdot \text{°C)} \) - Энтальпия испарения \( \Delta H_{\text{испарение}} \) для воды: \( 2260 \, \text{Дж/г} \) - Изменение температуры \( \Delta T \): \( 100 - 0 = 100°C \) Подставим значения в формулу:

\[ Q_{\text{испарение}} = m \cdot c \cdot \Delta T_{\text{испарение}} \]

Теперь сложим \( Q_{\text{плавление}} \) и \( Q_{\text{испарение}} \) для получения общего количества теплоты, необходимого для превращения 30 г льда при -5°C в кипящую воду:

\[ Q_{\text{общее}} = Q_{\text{плавление}} + Q_{\text{испарение}} \]

Итак, подставим значения и решим задачу. Однако, для точного ответа нам не хватает массы льда (\( m \)). Если у вас есть эта информация, дайте ее, и я помогу вам выполнить расчеты.