Question

Сколько нужно теплоты что бы 2кг льда при -15 нагреть до 80° Помогите пожалуйста с решением

Answer 1

Ответ: 1375кДж

Объяснение:

Дано:

m=2кг

t1=-15°C

t2=0°C

t3=80°C

C1=2100Дж/кг°С

С2=4500Дж/кг°С

λ=3,4*10⁵Дж/кг

===============

Q-?

Процесс состоит из трех этапов:

1. Нагрев льда до температуры плавления:

Q1=C1*m*(t2-t1)=2100*2*(0+15)=63000Дж

2. Плавление льда:

Q2=λ*m=3,4*10⁵*2=6,4*10⁵Дж

3. Нагрев воды до температуры 80°С:

Q3=C2*2*(t3-t2)=4200*2*(80-0)=672000Дж

4. Общее количество тепла равно:

Q=Q1+Q2+Q3=63000+6,4*10⁵+672000=1375000Дж=1375кДж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса:

\[ Q = mc\Delta T \]

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

Сначала мы должны определить, сколько теплоты нужно для нагрева льда от температуры -15°C до 0°C, а затем сколько для нагрева воды от 0°C до 80°C.

1. Нагрев льда от -15°C до 0°C: Используем уравнение теплового баланса:

\[ Q_1 = m_1c_1\Delta T_1 \]

Где \( m_1 \) - масса льда, \( c_1 \) - удельная теплоемкость льда, \( \Delta T_1 \) - изменение температуры.

Для льда удельная теплоемкость \( c_1 = 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \).

\[ Q_1 = 2000 \, \text{г} \times 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \times (0 - (-15)) \, \text{°C} \]

2. Плавление льда при 0°C: Теплота плавления льда \( Q_2 \) равна массе льда умноженной на удельную теплоту плавления \( L \).

Для льда \( L = 334 \, \text{Дж/г} \).

\[ Q_2 = m_2 \times L \]

Где \( m_2 \) - масса льда.

\[ Q_2 = 2000 \, \text{г} \times 334 \, \text{Дж/г} \]

3. Нагрев воды от 0°C до 80°C: Используем уравнение теплового баланса:

\[ Q_3 = m_3c_3\Delta T_3 \]

Где \( m_3 \) - масса воды, \( c_3 \) - удельная теплоемкость воды, \( \Delta T_3 \) - изменение температуры.

Для воды \( c_3 = 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \).

\[ Q_3 = 2000 \, \text{г} \times 4.18 \, \text{Дж/(г°C)} \times (80 - 0) \, \text{°C} \]

Теперь сложим все теплоты:

\[ Q_{\text{всего}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 \]

После подстановки значений и вычислений получим общее количество теплоты, необходимое для нагрева 2 кг льда от -15°C до 80°C.