Question

Задача: воду в количестве 500 грамм вынесли из помещения с температурой 20 градусов цельсия на улицу, где температура минус 20 градусов. Сколько энергии выделит вода в окружающее пространство за ночь.? (задача в 4 действия). Пожалуйста помогите

Answer 1

Возможно неправильно:

Данная задача будет решатся по формуле колва теплоты

Q=cm(t1-t2)

c воды это 4200

m 0,5 кг

t1-t2=20-(-20)

получается

Q=4200*0,5*40=84000 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть четыре этапа:

1. Нагрев воды с 20°C до 0°C при выносе ее на улицу.
2. Замораживание воды при температуре -20°C.
3. Снижение температуры замороженной воды до окружающей температуры (предположим, что окружающая температура также -20°C).
4. Выделение энергии в окружающее пространство в течение ночи.

Давайте рассмотрим каждый этап по отдельности.

1. Нагрев воды с 20°C до 0°C: Для расчета количества тепла, необходимого для нагрева воды, мы можем использовать уравнение: Q = m * c * ΔT, где Q - количество тепла, m - масса воды (500 г), c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г°C), ΔT - изменение температуры (20°C - 0°C = 20°C).

   Q = 500 г * 4,186 Дж/г°C * 20°C = 41,860 Дж.

2. Замораживание воды при температуре -20°C: Здесь вода будет выделять тепло, чтобы замерзнуть. Количество тепла, выделяемое при замерзании, можно рассчитать так: Q = m * L, где Q - количество тепла, m - масса воды (500 г), L - удельная теплота замерзания воды (334 Дж/г).

   Q = 500 г * 334 Дж/г = 167,000 Дж.

3. Снижение температуры замороженной воды до окружающей температуры (-20°C): Здесь мы также используем уравнение Q = m * c * ΔT, где ΔT = 20°C (температурное изменение).

   Q = 500 г * 4,186 Дж/г°C * 20°C = 41,860 Дж.

4. Выделение энергии в окружающее пространство в течение ночи: Здесь нам нужно учитывать, что замерзшая вода будет выделять тепло в окружающее пространство, чтобы достичь температуры окружающей среды. Этот процесс будет продолжаться в течение ночи. Давайте предположим, что ночь длится 8 часов.

   За 1 час вода выделит Q/8 Дж энергии.

   За 8 часов ночи вода выделит: (41,860 Дж + 167,000 Дж + 41,860 Дж) / 8 = 26,107.5 Дж/час.

Таким образом, вода выделит около 26,107.5 Дж энергии в окружающее пространство в течение ночи при данных условиях.