Question

Сколько энергии нужно затратить, чтобы 500 г льда при температуре -20оС перевести в воду при 30оС?

Answer 1

Ответ: 254000Дж

Объяснение:

Дано:

t1=-20°C

t2=0°C

t3=30°С

m=500г        0,5кг    

Сл=2100Дж/кг°С

Св=4200Дж/кг°С

λ=340000Дж/кг

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

Q-?

Q=Cл*m*(t2-t1)+λ*m+Cв*m*(t3-t2)=2100*0,5*(0+20)+340000*0,5+4200*0,5*(30-0)=21000+170000+63000=254000Дж

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Для перевода льда в воду необходимо растопить его. Для этого нужно добавить количество теплоты, равное теплоте плавления. Удельная теплота плавления воды составляет 334 кДж/кг.

Q1 = m1 * L,

где Q1 - количество теплоты для плавления льда, m1 - масса льда, L - удельная теплота плавления.

Таким образом, количество теплоты, которое нужно затратить, чтобы перевести 500 г льда при температуре -20°C в воду при 30°C, будет равно сумме теплоты плавления и теплоты нагрева:

Q = Q1 + Q2,

где Q2 - количество теплоты для нагрева воды.

Для расчета Q2 используем формулу теплового баланса:

Q2 = m2 * c * ΔT,

где m2 - масса воды, ΔT - изменение температуры (30°C - 0°C).

Рассчитаем каждую составляющую:

Q1 = m1 * L = 0.5 кг * 334 кДж/кг = 167 кДж.

Q2 = m2 * c * ΔT = 0.5 кг * 4.18 кДж/(кг*°C) * (30°C - 0°C) = 62.7 кДж.

Теперь найдем общее количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 = 167 кДж + 62.7 кДж = 229.7 кДж.

Таким образом, чтобы перевести 500 г льда при температуре -20°C в воду при 30°C, необходимо затратить 229.7 кДж энергии.