Question

Определи количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда с температурой −12 °С в воду при температуре 71 °С. Температура плавления льда равна 0 °С, удельная теплота плавления льда — 3,4⋅105Джкг, удельная теплоёмкость льда — 2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды — 4200Джкг⋅°С. Ответ (округли до десятых): кДж.

Answer 1

Ответ:

Процессы:

1)Нагревание льда до температуры 0 :

Q1 = cmt  ( t  - изменение температуры  =  18 ) =  189000 Дж

2)Плавление льда :

Q2 = hm  ( h - удельная теплота плавления льда ) = 17 * 10^5 Дж

3)Нагревание воды до 29 :

Q3 =  cmt ( t - изменение температуры =  29 )  =  609000 Дж

Выделившаяся энергия Qо  = Q1+Q2+Q3 = 2498 кДж

Ответ : 2498 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для изменения температуры вещества:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость (в джоулях на килограмм на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для превращения 5 кг льда с температурой -12 °С в воду при температуре 71 °С, нам понадобится рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания льда до 0 °С, его плавления при 0 °С и нагревания получившейся воды от 0 °С до 71 °С.

1. Нагревание льда до 0 °С: Q1 = m * c_льда * ΔT1 = 5 кг * 2100 Дж/(кг*°С) * (0 °С - (-12 °С)) = 5 кг * 2100 Дж/(кг*°С) * 12 °С = 126000 Дж

2. Плавление льда: Q2 = m * L_льда = 5 кг * 3.4 * 10^5 Дж/кг = 1.7 * 10^6 Дж

3. Нагревание воды от 0 °С до 71 °С: Q3 = m * c_воды * ΔT3 = 5 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (71 °С - 0 °С) = 5 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * 71 °С = 1.49 * 10^6 Дж

Теперь найдем общее количество теплоты, необходимое для превращения льда с температурой -12 °С в воду при температуре 71 °С:

Q_общ = Q1 + Q2 + Q3 = 126000 Дж + 1.7 * 10^6 Дж + 1.49 * 10^6 Дж = 3.316 * 10^6 Дж

Округлим полученный результат до десятых:

Q_общ = 3.3 * 10^6 Дж (килоджоулей)