Question

какое количество теплоты необходимо чтобы расплавить лед массой 2 килограмма взятый при температуре 10 градусов цельсия полученную воду нагреть до кипения и 0 5 килограмм ее испарить

Answer 1

Q = Q1+Q2+Q3
Q1= λ*m - плавление
Q2= cm(100-10) - нагревание
Q3= r*0.5 - парообразование
Q = 332*2 + 4.2*2*90 + 2300*0.5 = 2570 кДж ≈ 2.6 мДж

Answer 2

Для решения этой задачи нужно учесть три этапа:

1. Нагревание льда до температуры плавления (0 градусов Цельсия).
2. Поднятие температуры полученной воды до точки кипения (100 градусов Цельсия).
3. Испарение 0.5 килограмма воды при кипении.

Для каждого этапа воспользуемся соответствующими формулами:

1. Нагревание льда до температуры плавления: Количество теплоты Q1, необходимое для нагревания льда, можно рассчитать с помощью уравнения: Q1 = масса * удельная_теплоемкость * изменение_температуры, где масса - масса льда (2 кг), удельная_теплоемкость - удельная теплоемкость льда (обычно принимается равной 2090 Дж/(кг * °C)), изменение_температуры - изменение температуры от начальной температуры до температуры плавления (0 - 10 = -10 градусов Цельсия).

2. Поднятие температуры полученной воды до точки кипения: Количество теплоты Q2, необходимое для нагревания воды, можно рассчитать также по формуле: Q2 = масса * удельная_теплоемкость * изменение_температуры, где масса - масса воды (2 кг, так как полученная вода исходно имела массу льда 2 кг), удельная_теплоемкость - удельная теплоемкость воды (обычно принимается равной 4186 Дж/(кг * °C)), изменение_температуры - изменение температуры от температуры плавления до точки кипения (100 - 0 = 100 градусов Цельсия).

3. Испарение 0.5 килограмма воды при кипении: Количество теплоты Q3, необходимое для испарения воды, можно рассчитать по формуле: Q3 = масса * удельная_теплота_испарения, где масса - масса воды, которую нужно испарить (0.5 кг), удельная_теплота_испарения - удельная теплота испарения воды (обычно принимается равной 2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг).

Теперь рассчитаем каждый этап:

1. Q1 = 2 кг * 2090 Дж/(кг * °C) * (-10 °C) = -41800 Дж.

2. Q2 = 2 кг * 4186 Дж/(кг * °C) * 100 °C = 836000 Дж.

3. Q3 = 0.5 кг * 2260000 Дж/кг = 1130000 Дж.

Суммируем полученные значения, чтобы найти общее количество теплоты:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 + Q3 = -41800 Дж + 836000 Дж + 1130000 Дж ≈ 1,943,200 Дж.

Таким образом, чтобы расплавить лед массой 2 килограмма, нагреть полученную воду до кипения и испарить 0.5 килограмма ее, потребуется примерно 1,943,200 Дж теплоты.