Question

Какое количество теплоты необходимо сообщить льду массой 1,5кг, находящемуся при температуре -20с, чтобы нагреть его до температуры плавления и полностью расплавить?

Answer 1

Дано:
m=1,5к
t1=-20°C
t2=0°C
c=2100Дж/кг°С
λ=34*10^4Дж/кг

Q-?

Решение:
1)Q1=cm(t2-t1)
Q1=2100Дж/кг°С*1,5кг(0°С+20°С)=63КДж
2)Q2= λm
Q2=34*10^4Дж/кг*1,5кг=510КДж
3)Q=Q1+Q2
Q=63КДж+510КДж=573КДж
Ответ:Q=573КДж.

Answer 2

Для вычисления количества теплоты, необходимой для нагрева льда до температуры плавления и его последующего полного расплавления, мы должны учесть два этапа:

1. Нагрев льда до температуры плавления (0°C).
2. Плавление льда при температуре плавления.

Для каждого этапа мы будем использовать разные формулы и учет параметров. Сначала, нам понадобится учесть количество теплоты, необходимое для нагрева льда до 0°C.

1. Нагрев льда до 0°C: Для этого этапа используем формулу: $Q = m \cdot c \cdot \Delta T$ где: $Q$ - количество теплоты, $m$ - масса льда, $c$ - удельная теплоемкость льда (334 J/kg°C), $\Delta T$ - изменение температуры (от -20°C до 0°C).

Вычислим $\Delta T = 0°C - (-20°C) = 20°C$. Подставив все значения в формулу, получим: $Q = 1.5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{J/kg°C} \cdot 20°C = 10020 \, \text{Дж}$

2. Плавление льда при 0°C: Для этого этапа используем формулу: $Q = m \cdot L_f$ где: $Q$ - количество теплоты, $m$ - масса льда, $L_f$ - удельная теплота плавления льда (333,55 kJ/kg).

Подставим значения: $Q = 1.5 \, \text{кг} \cdot 333550 \, \text{J/kg} = 500325 \, \text{Дж}$

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты для нагрева и плавления льда, сложим оба значения: $Q_{\text{общ}} = 10020 \, \text{Дж} + 500325 \, \text{Дж} = 510345 \, \text{Дж}$

Итак, необходимое количество теплоты для нагрева льда массой 1,5 кг от -20°C до полного расплавления при 0°C составляет 510345 Дж (джоулей).