Question

Определи количество теплоты, необходимое для превращения 3 кг льда   с температурой −5 °С в воду при температуре 46 °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):

Answer 1

Ответ: 1631100Дж

Объяснение:

Дано:

t1=-5°C

t2=0°C

t3=46°C

Cл=2100Дж/кг°С

λ=3,4*10⁵Дж/кг

Cв=4200Дж/кг°С

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

Q-?

Q=cл*m*(t2-t1)+λ*m=cв*m*(t3-t2)=2100*3*(0-(-5))+340000*3+4200*3(46-0)=31500+1020000+579600=1631100Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса:

\[Q = m_1c_1\Delta T_1 + mL_f + m_2c_2\Delta T_2\]

Где: - \(m_1\) - масса льда, которую нужно нагреть до температуры плавления (в кг) - \(c_1\) - удельная теплоёмкость льда (в Дж/кг·°C) - \(\Delta T_1\) - изменение температуры льда (в °C) до температуры плавления (в данном случае, от -5°C до 0°C) - \(mL_f\) - теплота плавления (в Дж) - \(m_2\) - масса воды, которую нужно нагреть после плавления (в кг) - \(c_2\) - удельная теплоёмкость воды (в Дж/кг·°C) - \(\Delta T_2\) - изменение температуры воды (в данном случае, от 0°C до 46°C)

Давайте подставим известные значения:

\[Q = (3\ \text{кг} \times 2100\ \text{Дж/кг·°C} \times (0\ \text{°C} - (-5)\ \text{°C})) + (3\ \text{кг} \times 3,4 \times 10^5\ \text{Дж/кг}) + (3\ \text{кг} \times 4200\ \text{Дж/кг·°C} \times (46\ \text{°C} - 0\ \text{°C}))\]

Вычислим это:

\[Q = (3\ \text{кг} \times 2100\ \text{Дж/кг·°C} \times 5\ \text{°C}) + (3\ \text{кг} \times 3,4 \times 10^5\ \text{Дж/кг}) + (3\ \text{кг} \times 4200\ \text{Дж/кг·°C} \times 46\ \text{°C})\]

\[Q = 31500\ \text{Дж} + 1,02 \times 10^6\ \text{Дж} + 570600\ \text{Дж}\]

\[Q = 1,6211 \times 10^6\ \text{Дж}\]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 3 кг льда с температурой -5°C в воду при температуре 46°C, равно \(1,6211 \times 10^6\) Дж.

Округлим ответ до десятых:

\[Q \approx 1,6 \times 10^6\ \text{Дж}\]