Question

Рассчитайте количество теплоты, которое выделяется в процессах: вода (при t1 = 90 С°) → лёд (при t2 = - 10 С°). Масса воды равна 3 кг.

Answer 1

Q = cm(t1-0)+  лm+cm(0-t2)= 4200*3*(90-0)+2300*3+4200*3*(0-(-10)

Answer 2

Для расчета количества теплоты, выделяющегося при переходе от воды при температуре t1 до льда при температуре t2, мы будем использовать удельную теплоту плавления.

Удельная теплота плавления (также известная как удельная энтальпия плавления) обозначается как L_f и представляет собой количество теплоты, которое необходимо передать единице массы вещества при его плавлении без изменения температуры. Для воды L_f составляет около 334 кДж/кг.

Теперь, чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при переходе от воды при температуре 90°C до льда при температуре -10°C, нужно выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать количество теплоты, которое нужно для охлаждения воды до температуры плавления (0°C).
2. Рассчитать количество теплоты, которое выделяется при замерзании воды при температуре плавления (0°C) до температуры -10°C.

Затем сложим эти два значения, чтобы получить общее количество теплоты.

1. Рассчитаем количество теплоты, которое нужно для охлаждения воды до температуры плавления:

Масса воды (m) = 3 кг Начальная температура (t1) = 90°C Конечная температура (t_плавления) = 0°C

Количество теплоты для охлаждения воды: Q1 = масса × удельная теплоемкость воды × (температура_плавления - начальная_температура)

Удельная теплоемкость воды (c) = 4.186 кДж/(кг·°C) (приближенное значение)

Q1 = 3 кг × 4.186 кДж/(кг·°C) × (0°C - 90°C) Q1 = 3 кг × 4.186 кДж/(кг·°C) × (-90°C) Q1 = -1127.14 кДж

2. Рассчитаем количество теплоты, которое выделяется при замерзании воды до температуры -10°C:

Количество теплоты для замерзания: Q2 = масса × удельная теплота плавления

Удельная теплота плавления (L_f) = 334 кДж/кг

Q2 = 3 кг × 334 кДж/кг Q2 = 1002 кДж

3. Найдем общее количество выделяющейся теплоты:

Общее количество теплоты: Q_общее = Q1 + Q2 Q_общее = -1127.14 кДж + 1002 кДж Q_общее = -125.14 кДж

Ответ: Общее количество теплоты, выделяющейся в процессе, составляет приблизительно -125.14 кДж. Знак минус указывает, что процесс является экзотермическим, и теплота выделяется.