Question

Определи количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда с температурой −12 °С в воду при температуре 77 °С. Температура плавления льда равна 0 °С, удельная теплота плавления льда — 3,4⋅105Джкг, удельная теплоёмкость льда — 2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды — 4200Джкг⋅°С. Ответ (округли до десятых): кДж.

Answer 1

Ответ:

Q =1377200Дж

Объяснение:

T1=-12°С t2=77°С tплав=0 °С

Q1=cm (tплав-t1)

Q1=2100 Джкг⋅°С*2 кг (0°С+12 °С) = 50400 Дж (т. к - и - даёт плюс)

Q2=λm

Q2 = 3,4⋅105 Джкг*2 кг=680000 Дж

Q3=cm (t2-tплав) = 4200 Джкг⋅°С*2 кг (77°С - 0°С) = 646800Дж

Q=Q1+Q2+Q3

Q = 50400 Дж+680000 Дж+646800Дж=1377200Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем разбить процесс на два этапа:

1. Подогрев льда от температуры -12 °C до 0 °C.
2. Плавление льда при 0 °C и нагрев получившейся воды до 77 °C.

Давайте начнем с первого этапа:

1. Для подогрева льда с температурой -12 °C до 0 °C используем удельную теплоемкость льда (2100 Дж/кг·°C). Масса льда равна 2 кг, и разница в температуре составляет 0 - (-12) = 12 °C.

Количество теплоты, необходимое для этого этапа, равно: Q1 = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры Q1 = 2 кг × 2100 Дж/кг·°C × 12 °C = 50,400 Дж

Теперь перейдем ко второму этапу:

2. Поскольку лед плавится при 0 °C, нам нужно добавить теплоту плавления. Удельная теплота плавления льда равна 3,4 × 10^5 Дж/кг, и у нас есть 2 кг льда, который плавится.

Количество теплоты, необходимое для плавления льда, равно: Q2 = масса × удельная теплота плавления Q2 = 2 кг × 3,4 × 10^5 Дж/кг = 6,800,000 Дж

Теперь у нас есть вода при 0 °C, и мы должны нагреть ее до 77 °C. Для этого используем удельную теплоемкость воды (4200 Дж/кг·°C) и разницу в температуре 77 °C - 0 °C = 77 °C:

Количество теплоты, необходимое для нагрева воды до 77 °C, равно: Q3 = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры Q3 = 2 кг × 4200 Дж/кг·°C × 77 °C = 646,800 Дж

Теперь сложим количество теплоты с первого и второго этапов, чтобы получить общее количество теплоты:

Q общее = Q1 + Q2 + Q3 Q общее = 50,400 Дж + 6,800,000 Дж + 646,800 Дж = 7,497,200 Дж

Ответ округляем до десятых: Q общее ≈ 7,497,200 Дж ≈ 7,5 кДж

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда с температурой -12 °C в воду при температуре 77 °C, составляет приблизительно 7,5 кДж.