Question

Какое количество теплоты необходимо для плавления 3 кг льда, имеющего -10 С, и нагрева образовавшейся воды до температурыКипения.​

Answer 1

Ответ:

Температура кипения воды составляет t3 = 100 °C. Q2 = 4200 Дж/кг *°C * 3 кг *(100 °C - 0 °C)) = 1260000 Дж. Q = 126000 Дж + 1020000 Дж + 1260000 Дж = 2406000 Дж. Ответ: для превращения льда в воду с температурой кипения необходимо Q = 2406000 Дж тепловой энергии.

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, необходимого для плавления 3 кг льда при температуре -10°C и нагрева образовавшейся воды до ее температуры кипения (100°C при атмосферном давлении), мы можем разбить этот процесс на два этапа:

1. Плавление льда до образования воды при температуре 0°C.
2. Нагрев воды от 0°C до 100°C.

Для каждого из этих этапов мы можем использовать уравнение теплового баланса:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество теплоты (в джоулях или калориях), m - масса вещества (в данном случае, кг), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях/градус Цельсияграмм или калориях/градус Цельсияграмм), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Давайте начнем с первого этапа:

1. Плавление льда до образования воды при температуре 0°C: Масса льда (m1) = 3 кг Исходная температура льда (T1) = -10°C Конечная температура льда (T2) = 0°C

Для льда удельная теплоемкость (c1) составляет около 2.093 Дж/градус Цельсия*грамм.

Теплота (Q1), необходимая для плавления льда: Q1 = m1 * c1 * (T2 - T1) Q1 = 3 кг * 2.093 Дж/градус Цельсияграмм * (0°C - (-10°C)) Q1 = 3 кг * 2.093 Дж/градус Цельсияграмм * 10°C Q1 = 62.79 кДж (килоджоулей)

Теперь переходим ко второму этапу:

2. Нагрев воды от 0°C до 100°C: Масса воды (m2) = 3 кг (поскольку вода образуется при плавлении льда) Исходная температура воды (T1) = 0°C Конечная температура воды (T2) = 100°C

Для воды удельная теплоемкость (c2) составляет около 4.184 Дж/градус Цельсия*грамм.

Теплота (Q2), необходимая для нагрева воды до температуры кипения: Q2 = m2 * c2 * (T2 - T1) Q2 = 3 кг * 4.184 Дж/градус Цельсияграмм * (100°C - 0°C) Q2 = 3 кг * 4.184 Дж/градус Цельсияграмм * 100°C Q2 = 1255.2 кДж (килоджоулей)

Теперь сложим результаты двух этапов, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое для процесса:

Q_общ = Q1 + Q2 Q_общ = 62.79 кДж + 1255.2 кДж Q_общ = 1317.99 кДж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для плавления 3 кг льда при -10°C и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения, составляет приблизительно 1317.99 килоджоулей.