Question

Кусок льда массой 500 г находится при температуре -20ºС.Какое количество теплоты нужно ему сообщить, чтобы он полностью расплавился? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгºС; удельная теплота плавления 3,4·105Дж/кг.

Answer 1

Ответ:

С = 2100 Дж/(кг град) - удельная теплоемкость льда

λ = 330 000 Дж/кг - удельная теплота плавления льда

Δt = 20° - нагрев льда от начальной температуры

t = - 20° C до температуры плавления

t₀ = 0°C

m = 500 г = 0,5 кг - масса льда

Найти: Q

Q = m(CΔT + λ) = 0.5(2 100*20 + 330 000) = 186000 Дж = 1,9·10⁵ Дж

Объяснение:

Answer 2

Для того чтобы вычислить количество теплоты, необходимое для полного расплавления куска льда, мы должны учесть два этапа: нагревание льда до его плавления и сам процесс плавления.

1. Нагревание льда до температуры плавления (0ºC): Для этого мы используем удельную теплоемкость льда. Формула для вычисления количества теплоты (Q) в данном случае будет:

Q1 = масса × удельная теплоемкость × изменение температуры

где: масса = 500 г (0,5 кг) - масса куска льда удельная теплоемкость = 2100 Дж/кгºС изменение температуры = 0ºC - (-20ºC) = 20ºC

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q1 = 0,5 кг × 2100 Дж/кгºС × 20ºC = 21 000 Дж

2. Плавление льда: Для этого этапа мы используем удельную теплоту плавления. Формула для вычисления количества теплоты (Q) в данном случае будет:

Q2 = масса × удельная теплота плавления

где: масса = 500 г (0,5 кг) - масса куска льда удельная теплота плавления = 3,4·10^5 Дж/кг

Подставляя значения в формулу, получаем:

Q2 = 0,5 кг × 3,4·10^5 Дж/кг = 170 000 Дж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для полного расплавления куска льда массой 500 г, составляет:

Q = Q1 + Q2 = 21 000 Дж + 170 000 Дж = 191 000 Дж

Таким образом, нужно сообщить куску льда 191 000 Дж теплоты для его полного расплавления.