Question

1. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 500 г льда, взятого при температуре -2°С, превратить в воду при температуре 40 °C?​

Answer 1

Ответ:

Сначала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание всей воды от t1=20 град, до кипения t2=100град.

Q1=c*m*( t2 - t1). ( c -удельная теплоемкость (воды) =4200Дж/кг*град, m -вся масса воды=0,4кг) .

Q1=4200*0,4*( 100 - 20)=134400Дж. А теперь, количество теплоты, затраченное на выкипание воды массой m1=0,04кг.

Q2=r*m1. ( r -удельная теплота парообразования воды=2300000Дж/кг) .

Q2=2300000*0,04=92000Дж. Вс1 затраченное количество теплоты = сумме.

Q=Q1+Q2.

Q=134400 + 92000=226400Дж. ( 226,4кДж).

Answer 2

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения льда в воду, можно использовать формулу теплового эффекта:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты m - масса вещества c - удельная теплоемкость вещества ΔT - изменение температуры

Для льда удельная теплоемкость (c) составляет около 2.09 Дж/(г°C), а для воды - около 4.18 Дж/(г°C).

1. Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания льда до точки плавления (0 °C):

Q1 = m * c_лед * ΔT1

где: m = 500 г (масса льда) c_лед = 2.09 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость льда) ΔT1 = 0 - (-2) = 2 °C (изменение температуры)

Q1 = 500 г * 2.09 Дж/(г°C) * 2 °C Q1 = 2090 Дж

2. Затем рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q2 = m * L

где: L - удельная теплота плавления льда, равная 334 Дж/г

Q2 = 500 г * 334 Дж/г Q2 = 167000 Дж

3. Наконец, рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до 40 °C:

Q3 = m * c_вода * ΔT2

где: c_вода = 4.18 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды) ΔT2 = 40 °C - 0 °C = 40 °C (изменение температуры)

Q3 = 500 г * 4.18 Дж/(г°C) * 40 °C Q3 = 83600 Дж

Теперь сложим все полученные значения, чтобы найти общее количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 Q = 2090 Дж + 167000 Дж + 83600 Дж Q ≈ 251690 Дж

Таким образом, для превращения 500 г льда, взятого при температуре -2 °C, в воду при температуре 40 °C, необходимо затратить около 251690 Дж теплоты.