Question

Определите какое количество теплоты необходимо, чтобы 200г льда, взятого при температуре -5 превратить в воду при температуре 20

Answer 1

начала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание воды от 20 град до 100град. ( температуры кипения) . Q1=c*m*( t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды=4200Дж /кг*град, m -масса=0,2кг ( в системеСИ) , t1=20град, t2=100град. ) Q1=4200*0,2*( 100 - 20)=67200Дж. Теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на парообразование: Q2=r*m ( r - удельная теплота парообразования=2300000Дж/кг). Q2=0,2*2300000=460000Дж. Общее затраченное количество теплоты равно сумме: Q=Q1+Q2. Q=67200+460000=577200Дж.  

Q=577200Дж. ( 577,2кДж или 0,5772МДж).

Answer 2

Для определения количества теплоты, необходимого для превращения льда воду при заданных условиях, мы должны учесть несколько этапов изменения состояния вещества:

1. Нагревание льда до 0°C: Для этого нам понадобится использовать уравнение теплового баланса: Q1 = m * c * Δt, где Q1 - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, Δt - изменение температуры. Для льда удельная теплоемкость (c) равна 2.09 Дж/(г·°C), а Δt = 0 - (-5) = 5°C. Масса льда (m) равна 200 г.

Q1 = 200 г * 2.09 Дж/(г·°C) * 5°C = 2090 Дж.

2. Плавление льда при 0°C: Для перевода льда при температуре 0°C в воду при той же температуре нам понадобится использовать следующее уравнение: Q2 = m * L, где Q2 - количество теплоты, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления вещества. Удельная теплота плавления для льда составляет 334 Дж/г.

Q2 = 200 г * 334 Дж/г = 66800 Дж.

3. Нагревание воды от 0°C до 20°C: Снова используем уравнение теплового баланса: Q3 = m * c * Δt, где Q3 - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, Δt - изменение температуры. Для воды удельная теплоемкость (c) равна 4.18 Дж/(г·°C), а Δt = 20°C - 0°C = 20°C. Масса воды (m) равна 200 г.

Q3 = 200 г * 4.18 Дж/(г·°C) * 20°C = 16720 Дж.

Теперь мы можем определить общее количество теплоты, необходимое для превращения 200 г льда при температуре -5°C в воду при температуре 20°C, сложив значения Q1, Q2 и Q3:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 + Q3 = 2090 Дж + 66800 Дж + 16720 Дж = 85510 Дж.

Таким образом, необходимо 85510 Дж теплоты, чтобы превратить 200 г льда, взятого при температуре -5°C, в воду при температуре 20°C.