Question

Даю 15 балловПридумать 2 задачи на процесс плавления и нагревания с решением​

Answer 1

Ответ:

Для приготовления чая турист положил в котелок лёд массой 2 кг, имеющий температуру 0°С. Какое количество теплоты необходимо для превращения этого льда в кипяток при температуре 100°С? Энергию, израсходованную на нагревание котелка, не учитывать.

Объем формы для пищевого льда равен 750 см3. Сколько энергии отдают вода и лед форме и окружающему ее воздуху в холодильнике, если у воды начальная температура 12 °С, а температура образовавшегося льда равна -5 °С?

Answer 2

Задача 1: Процесс плавления

Условие: Возьмем кусок льда массой 200 г. Изначально лед находится при температуре -10°C. Какую теплоту необходимо передать льду, чтобы он полностью расплавился и стал водой при температуре 0°C? Удельная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг.

Решение: Для решения этой задачи, мы должны учесть два этапа: нагревание льда до 0°C и плавление льда при 0°C.

1. Нагревание льда: - Масса льда: 200 г = 0.2 кг - Температура начальная: -10°C - Температура конечная: 0°C - Удельная теплота нагревания льда: 2.09 кДж/кг°C (примерное значение для льда)

Для определения теплоты, необходимой для нагревания льда, мы используем следующую формулу: Q = m * c * ΔT где: - Q - теплота (в кДж) - m - масса льда (в кг) - c - удельная теплоемкость льда (в кДж/кг°C) - ΔT - изменение температуры (в °C)

Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 0.2 кг * 2.09 кДж/кг°C * (0°C - (-10°C))

Расчет: Q = 0.2 кг * 2.09 кДж/кг°C * 10°C = 4.18 кДж

2. Плавление льда: - Масса льда: 200 г = 0.2 кг - Удельная теплота плавления льда: 334 кДж/кг

Для определения теплоты, необходимой для плавления льда, мы используем следующую формулу: Q = m * L где: - Q - теплота (в кДж) - m - масса льда (в кг) - L - удельная теплота плавления льда (в кДж/кг)

Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 0.2 кг * 334 кДж/кг = 66.8 кДж

3. Общая теплота: Чтобы найти общую теплоту, необходимую для процесса плавления, мы складываем теплоту, необходимую для нагревания льда, и теплоту, необходимую для плавления льда: Общая теплота = Теплота нагревания + Теплота плавления Общая теплота = 4.18 кДж + 66.8 кДж = 71.98 кДж

Ответ: Для полного плавления льда массой 200 г при начальной температуре -10°C и конечной температуре 0°C, необходимо передать теплоту в размере 71.98 кДж.

Задача 2: Процесс нагревания

Условие: Возьмем кусок железа массой 500 г. Изначально железо находится при температуре 20°C. Какую теплоту необходимо передать железу, чтобы его температура повысилась до 100°C? Удельная теплоемкость железа равна 0.45 кДж/кг°C.

Решение: Для решения этой задачи, мы должны учесть нагревание железа от начальной температуры до конечной.

- Масса железа: 500 г = 0.5 кг - Температура начальная: 20°C - Температура конечная: 100°C - Удельная теплоемкость железа: 0.45 кДж/кг°C

Для определения теплоты, необходимой для нагревания железа, мы используем следующую формулу: Q = m * c * ΔT где: - Q - теплота (в кДж) - m - масса железа (в кг) - c - удельная теплоемкость железа (в кДж/кг°C) - ΔT - изменение температуры (в °C)

Подставляя значения в формулу, получаем: Q = 0.5 кг * 0.45 кДж/кг°C * (100°C - 20°C)

Расчет: Q = 0.5 кг * 0.45 кДж/кг°C * 80°C = 18 кДж

Ответ: Для повышения температуры железа массой 500 г от 20°C до 100°C, необходимо передать теплоту в размере 18 кДж