Question

Кусок льда, имеющий массу 0,2 кг и температуру 0 С, помещён в калориметр с электронагрвателем. Какое количество теплоты потребуется, чтобы превратить лёд в воду с температурой 100 С ? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Answer 1

Для решения задачи также нужна удельная теплота плавления льда (ее должны были в дано дать) =330 кДж/кг

Answer 2

Для того чтобы превратить лед с массой 0,2 кг из температуры 0°C в воду с температурой 100°C, нужно рассмотреть два этапа:

1. Перевод льда при 0°C в воду при 0°C (плавление): Для этого нам понадобится использовать теплоту плавления льда. Теплота плавления обозначается как Lf и равна 334 кДж/кг. Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 0,2 кг льда при 0°C в воду при 0°C, можно вычислить следующим образом:

Количество теплоты для плавления льда = масса льда × теплота плавления Q1 = 0,2 кг × 334 кДж/кг = 66,8 кДж

2. Перевод воды при 0°C в воду при 100°C (нагревание): Для этого нам понадобится использовать удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды (c) равна примерно 4,186 кДж/(кг·°C). Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания 0,2 кг воды с 0°C до 100°C, можно вычислить следующим образом:

Количество теплоты для нагревания воды = масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры Q2 = 0,2 кг × 4,186 кДж/(кг·°C) × (100°C - 0°C) = 83,72 кДж

Общее количество теплоты, которое потребуется, чтобы превратить лед в воду с температурой 100°C, будет равно сумме Q1 и Q2:

Общее количество теплоты = Q1 + Q2 = 66,8 кДж + 83,72 кДж = 150,52 кДж

Таким образом, для превращения льда с массой 0,2 кг и температурой 0°C в воду с температурой 100°C потребуется 150,52 кДж теплоты.