Question

Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из 20 кг льда, взятого при температуре 30 градусов цельсия, если температура воды должна быть равной 20 градусов Цельсия? Постройте график процесса. просто постройте график​

Answer 1

Ответ:

Дано:

m=10 кг

c2=4200 дж/кг*с

c1=2100 дж/кг*с

t1=-20 c

t2=0 c

t3=15 c

λ=3,4*10⁵ Дж/кг

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

Найти:

Q - ?

Объяснение:

1. Нагревание льда от -20с до 0с: Q1=c1m(-t1-t2) Q1=2100*10*(-(-20)-0)=2100*10*20=420 000 Дж

2. Плавление льда: Q2=λm Q2=3,4*10⁵*10=34*10⁵=3 400 000 Дж

3. Нагревание воды от 0с до 15с: Q3=c2m(t3-t2)  Q3=4200*10*(15-0)=4200*10*15=630 000 Дж

Q=Q1+Q2+Q3    Q= 420 000+3 400 000+ 630 000 = 4 450 000 Дж = 4 450 кДж

Ответ: На приготовление пошло 4 450 кДж энергии.

Answer 2

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для приготовления питьевой воды из 20 кг льда при температуре 30 градусов Цельсия до 20 градусов Цельсия, мы можем использовать уравнение:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость (для льда и воды), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для льда удельная теплоемкость составляет приблизительно 2.093 Дж/(градус Цельсия * грамм), а для воды - 4.186 Дж/(градус Цельсия * грамм).

Сначала определим изменение температуры:

ΔT = Температура конечная - Температура начальная = 20°C - (-30°C) = 50°C.

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

Q = 20 кг * 1000 г/кг * 2.093 Дж/(градус Цельсия * грамм) * 50°C = 2,093,000 Дж.

Теперь построим график процесса:

На горизонтальной оси у нас будет масса воды, которая образуется в результате плавления льда (измеряемая в килограммах), а на вертикальной оси - количество теплоты, которое необходимо для этого процесса (измеряемое в джоулях).

График будет линейным, так как количество теплоты пропорционально массе воды:

scssCopy code
       |
       |
 Q (Дж)|             . 
       |             .
       |            .
       |           .
       |         .
       |       .
       |    .
       | .
       +--------------------------------
                Масса воды (кг)

На графике видно, что с увеличением массы воды количество теплоты также увеличивается линейно.