Question

Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 1,5 кг при температуре -30°C для его нагревания на 20°С​

Answer 1

Ответ:

Льду нужно передать 63 кДж теплоты.

Объяснение:

Дано:

m = 1,5 кг

Δt = 20°С​

c = 2100 Дж/кг°С

Найти: Q

Решение:

Q = cmΔt

Q = 1,5 кг * 2100 Дж/кг°С * 20°С = 63000 Дж

Ответ: 63 кДж.

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, необходимого для нагревания льда массой 1,5 кг с температуры -30°C до 20°C, нам понадобится учитывать несколько этапов:

1. Первый этап: Перевод льда при -30°C в лед при 0°C. 2. Второй этап: Перевод льда при 0°C в воду при 0°C. 3. Третий этап: Нагрев воды с 0°C до 20°C.

Для каждого этапа используется формула для вычисления количества теплоты:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса вещества (в килограммах) c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия для каждого килограмма) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Давайте вычислим каждый этап:

1. Перевод льда при -30°C в лед при 0°C: Для этого этапа нам нужно превратить лед при -30°C в лед при 0°C. Удельная теплоемкость льда равна 2090 Дж/(кг·°C). Изменение температуры равно (0 - (-30))°C = 30°C.

Q1 = 1,5 кг * 2090 Дж/(кг·°C) * 30°C = 94 050 Дж

2. Перевод льда при 0°C в воду при 0°C: Теперь лед при 0°C нужно превратить в воду при 0°C. Удельная теплоемкость льда равна 2090 Дж/(кг·°C), а удельная теплоемкость воды равна 4186 Дж/(кг·°C).

Q2 = 1,5 кг * (4186 Дж/(кг·°C) - 2090 Дж/(кг·°C)) * 0°C = 3 409,5 Дж

3. Нагрев воды с 0°C до 20°C: Теперь у нас есть вода при 0°C, и мы хотим её нагреть до 20°C. Удельная теплоемкость воды остаётся 4186 Дж/(кг·°C), и изменение температуры составляет 20°C.

Q3 = 1,5 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 20°C = 125 580 Дж

Теперь мы можем сложить все три этапа, чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для нагревания льда массой 1,5 кг с -30°C до 20°C:

Q_общ = Q1 + Q2 + Q3 = 94 050 Дж + 3 409,5 Дж + 125 580 Дж = 223 039,5 Дж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для нагревания льда массой 1,5 кг с -30°C до 20°C, составляет 223 039,5 джоулей.