Question

Какую энергию нужно затратить,чтобы расплавить кусок льда массой 5 кг,взятый при температуре -10 градусов цесии

Answer 1

Ответ: 1755 кДж

Объяснение: Q=Q1+Q2

Q1 =cm(t2-t1) -нагреваем лед до температуры плавления, до 0 град

Q2= ∧m - плавим лед

Q1= 2100 Дж/кг гр*5 кг*(0+10)град= 105000 Дж

Q2=330000Дж/кг*5 кг=1650000Дж, где 330000-удельная теплота плавления льда, из таблицы.

Суммируем Q=1 755 000Дж=1755 кДж

Answer 2

Для того чтобы рассчитать энергию, необходимую для расплавления куска льда массой 5 кг, нужно учесть два этапа: первый - нагревание льда до температуры плавления, второй - само расплавление.

1. Нагревание льда до температуры плавления:

Тепло, необходимое для нагревания льда, можно вычислить, используя уравнение теплообмена:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T_1, \]

где: - \( Q_1 \) - тепло, необходимое для нагревания льда, - \( m \) - масса льда (5 кг), - \( c \) - удельная теплоемкость льда (при постоянном давлении) - примерно 2.09 Дж/(г°C), - \( \Delta T_1 \) - изменение температуры от начальной температуры льда до температуры плавления.

При температуре -10 градусов Цельсия (\( \Delta T_1 = -10 - 0 = -10°C \)):

\[ Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (-10°C) = -104.5 \, \text{кДж} \]

2. Расплавление льда:

Тепло, необходимое для расплавления льда при постоянной температуре плавления (0 градусов Цельсия), можно вычислить по формуле:

\[ Q_2 = m \cdot L_f, \]

где: - \( Q_2 \) - тепло, необходимое для расплавления льда, - \( L_f \) - удельная теплота плавления для льда - примерно 334 Дж/г.

\[ Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{Дж/г} = 1670 \, \text{кДж} \]

Теперь общее тепло, необходимое для нагревания и расплавления льда, равно сумме \( Q_1 \) и \( Q_2 \):

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = -104.5 \, \text{кДж} + 1670 \, \text{кДж} = 1565.5 \, \text{кДж} \]

Таким образом, для расплавления куска льда массой 5 кг при температуре -10 градусов Цельсия потребуется примерно 1565.5 кДж энергии.