Question

Срочно!!Определи количество теплоты, необходимое для превращения 4 кг льда с температурой −16 °С в воду при температуре 38 °С. Температура плавления льда равна 0 °С, удельная теплота плавления льда — 3,4⋅105Джкг, удельная теплоёмкость льда — 2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды — 4200Джкг⋅°С.

Answer 1

Ответ: 2132800Дж

Объяснение:

Дано:

m=4кг

t1=-16°C

t2=0°C

t3=38°C

c2=4200Дж/кг°С

с1=2100Дж/кг°С

λ=340000Дж/кг

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

Q-?

Q=c1*m*(t2-t1)+λ*m+c2*m*(t3-t2)=2100*4*(0+16)+340000*4+4200*4*(38-0)=2132800Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем разбить процесс превращения льда в воду на несколько этапов и вычислить количество теплоты, необходимое на каждом из них.

1. Первый этап: Подогревание льда от температуры -16 °C до 0 °C. 2. Второй этап: Плавление льда при температуре 0 °C. 3. Третий этап: Подогревание полученной воды от 0 °C до 38 °C.

Для каждого этапа используем соответствующие удельные теплоемкости и удельную теплоту плавления льда.

1. Первый этап: Температурный разрыв: \(0 °C - (-16 °C) = 16 °C\) Количество теплоты: \(Q_1 = m \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T\), где \(m\) - масса льда, \(c_{\text{льда}}\) - удельная теплоемкость льда, \(\Delta T\) - температурный разрыв. \(Q_1 = 4 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг} \cdot 16 °C\)

2. Второй этап: Количество теплоты: \(Q_2 = m \cdot \lambda\), где \(\lambda\) - удельная теплота плавления льда. \(Q_2 = 4 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\)

3. Третий этап: Температурный разрыв: \(38 °C - 0 °C = 38 °C\) Количество теплоты: \(Q_3 = m \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T\), где \(c_{\text{воды}}\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - температурный разрыв. \(Q_3 = 4 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot 38 °C\)

Теперь сложим все три количества теплоты:

\(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3\)

Вычислим это:

\[Q_{\text{общ}} = 4 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг} \cdot 16 °C + 4 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} + 4 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot 38 °C\]

\[Q_{\text{общ}} = 134400 \, \text{Дж} + 1360000 \, \text{Дж} + 638400 \, \text{Дж} \]

\[Q_{\text{общ}} = 2,031,800 \, \text{Дж}\]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 4 кг льда с температурой -16 °C в воду при температуре 38 °C, равно 2,031,800 Дж.