Question

Бутылка из под лимонада имеет объём 1,05л, а объём жидкости 1л. Закрытую бутылку кладут в морозильную камеру с температурой -5 градусов Цельсия. Сколько льда образуется в бутылке, если сначала положить ее в морозильную камеру на долгое время, а после достать и вскрыть? Плотность воды 1000кг/м3, плотность льда 900кг/м3, удельная теплоемкость воды 4200Дж/кг.К, удельная теплоемкость льда 2100Дж/кг.К, удельная теплота плавления 330кДж/кг. Ответ выразить в кг с точностью до сотых.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:лёд будет о.05

Answer 2

Для решения этой задачи мы должны рассмотреть несколько этапов процесса и вычислить количество тепла, которое переходит между жидкостью и льдом.

1. Сначала нужно вычислить количество теплоты, которое выделяется при охлаждении жидкости до температуры замерзания. Для этого используем формулу:

   Q1 = m * c * ΔT

   где: Q1 - количество теплоты, Дж m - масса жидкости, кг c - удельная теплоемкость воды, 4200 Дж/кг.К ΔT - изменение температуры, °C

   ΔT = 1 °C (температура замерзания воды) m = объем жидкости, 1 л = 1 кг

   Q1 = 1 * 4200 * 1 = 4200 Дж

2. Затем нужно вычислить количество теплоты, необходимое для замерзания жидкости:

   Q2 = m * Lf

   где: Q2 - количество теплоты для замерзания, Дж Lf - удельная теплота плавления льда, 330 кДж/кг = 330000 Дж/кг

   Q2 = 1 * 330000 = 330000 Дж

3. Теперь, когда жидкость замерзла, она превращается в лед. Вычислим количество теплоты, которое выделяется при охлаждении льда до температуры морозильной камеры:

   Q3 = m * c * ΔT

   где: Q3 - количество теплоты, Дж m - масса льда, кг c - удельная теплоемкость льда, 2100 Дж/кг.К ΔT - изменение температуры, °C

   ΔT = -5 °C (температура морозильной камеры) m = объем жидкости, 1 л = 1 кг

   Q3 = 1 * 2100 * (-5) = -10500 Дж

4. В результате образовался лед, и теперь нужно вычислить количество теплоты, которое поглощается при нагревании льда до 0 °C:

   Q4 = m * Lf

   где: Q4 - количество теплоты для плавления льда, Дж Lf - удельная теплота плавления льда, 330 кДж/кг = 330000 Дж/кг

   Q4 = 1 * 330000 = 330000 Дж

Теперь мы можем рассчитать общее количество теплоты, которое нужно для этого процесса:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Общее количество теплоты = 4200 + 330000 + (-10500) + 330000 = 656700 Дж

Теперь, чтобы найти массу льда, образовавшегося в бутылке, используем формулу:

Масса льда = Общее количество теплоты / удельная теплота плавления льда

Масса льда = 656700 / 330000 ≈ 1.99 кг

Таким образом, в бутылке образовалось примерно 1.99 кг льда.