Question

Сколько энергии нужно затратить чтобы расплавить лед массой 4 кг при температуре -40°С​

Answer 1

Ответ:

так как лед уже находится при температуре 0 °С, то количество теплоты, подведенное ко льду, будет расходоваться сразу на его плавление (если бы температура была ниже, то лед бы сначала нагревался до 0 °С)

то есть, Q = λ m

примем за удельную теплоту плавления льда λ = 3.4*10^(5) Дж/кг

тогда Q = 3.4*10^(5)*4 = 1.36 МДж

Объяснение:

Answer 2

Для расплавления льда при определенной температуре нужно добавить энергии, чтобы его температура достигла точки плавления (0°C), а затем добавить еще энергии, чтобы его состояние изменилось из твердого в жидкое. Этот процесс можно разделить на два этапа:

1. Подогрев льда до точки плавления: Масса льда (m) = 4 кг Температура начального состояния (T1) = -40°C Температура конечного состояния (T2) = 0°C Теплоемкость льда (C) = 2100 Дж/(кг·°C) (теплоемкость льда при постоянном давлении)

Для этого этапа используем формулу:

Q1 = m * C * (T2 - T1)

Q1 = 4 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * (0°C - (-40°C)) Q1 = 4 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * 40°C Q1 = 336,000 Дж

2. Расплавление льда при 0°C: Для этого этапа используем латентную теплоту плавления для льда, которая составляет примерно 334,000 Дж/кг.

Q2 = m * L

Q2 = 4 кг * 334,000 Дж/кг Q2 = 1,336,000 Дж

Теперь сложим обе энергии, чтобы найти общее количество энергии, необходимое для расплавления 4 кг льда при -40°C:

Q_общая = Q1 + Q2 Q_общая = 336,000 Дж + 1,336,000 Дж Q_общая = 1,672,000 Дж

Таким образом, чтобы расплавить 4 кг льда массой при температуре -40°C, потребуется 1,672,000 Дж (1.672 МДж) энергии.