Question

Лед массой 3 кг при температуре -10 С расплавили и полученную воду нагрели до 60 С. Сколько энергии затратили? 25 баллов

Answer 1

Ответ:

На нагрев льда = 3*2,060*10 =61,8 кДж  

На плавление 3*335 =1005 кДж  

Всего =1005  кДж  

335 - Удельная теплота плавления льда, (кДж/кг)  

2,060 - Удельная теплоёмкость, (кДж/кг)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета тепловой энергии:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - тепловая энергия (Дж), m - масса вещества (кг), c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (°C).

Для льда: м = 3 кг, c = 2100 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда), ΔT = 60 °C - (-10 °C) = 70 °C.

Сначала рассчитаем количество энергии, необходимое для нагревания льда до точки плавления:

Q1 = m * c * ΔT = 3 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * 70 °C = 441000 Дж.

Теперь учтем, что для перевода льда в воду при той же температуре нам необходимо также учесть скрытую теплоту плавления. Для воды: L = 333000 Дж/кг (скрытая теплота плавления воды).

Q2 = m * L = 3 кг * 333000 Дж/кг = 999000 Дж.

Теперь рассчитаем количество энергии, необходимое для нагревания воды до 60 °C:

Для воды: m = 3 кг, c = 4186 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды), ΔT = 60 °C - 0 °C = 60 °C.

Q3 = m * c * ΔT = 3 кг * 4186 Дж/(кг·°C) * 60 °C = 753480 Дж.

Итак, общее количество затраченной энергии:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 441000 Дж + 999000 Дж + 753480 Дж = 2194480 Дж.

Затрачено 2 194 480 Дж энергии.