Question

Через змеевик, который вмерз в лед, проходит 2 кг воды при температуре 97℃. Какое количество льда можно расплавить таким образом, если температура воды на выходе из змеевика равна 3℃. пажалуйста не на листочке

Answer 1

Дано t1=97C   t2=3C    m1=2 кг      m2- ?

если температура льда t=0C    то

Q1=Q2
cm1*(t1-t2)=л*m2

m2=cm1*(t1-t2)\л=4200*2*94\3,3*10^5=2,4 кг - ответ

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать уравнение теплового баланса:

Количество тепла, полученное или отданное веществом, равно изменению его внутренней энергии.

Количество тепла (Q) можно вычислить с помощью следующего уравнения:

Q = m * c * ΔT,

где: m - масса вещества (в данном случае воды), кг; c - удельная теплоемкость вещества, Дж/(кг·°C); ΔT - изменение температуры, °C.

Для воды удельная теплоемкость (c) примерно равна 4186 Дж/(кг·°C).

1. Рассмотрим процесс для воды: Масса воды (m) = 2 кг, Начальная температура (Т1) = 97°C, Конечная температура (Т2) = 3°C.

Тепло, полученное водой (Q1) = m * c * (Т2 - Т1) = 2 * 4186 * (3 - 97) = 2 * 4186 * (-94) = -786,028 Дж.

Отрицательный знак говорит о том, что вода отдала это количество тепла.

2. Теперь, используя тепло, которое получила вода, мы можем расплавить лед: Тепло, необходимое для расплавления льда (Q2) = m * L,

где L - удельная теплота плавления льда. Для льда значение L примерно равно 334,000 Дж/кг.

Таким образом, массу льда (m_ice), которую можно расплавить, можно вычислить следующим образом:

m_ice = Q1 / L = -786,028 / 334,000 ≈ -2,355 кг.

Ответ: Можно расплавить примерно 2,355 кг льда таким образом. Обратите внимание, что полученное значение отрицательное, потому что вода отдала тепло для расплавления льда.