Question

Изо льда массой 400 г и с температурой -10 °С получают воду с температурой о °С. Сколько это требует теплоты?

Answer 1

Дано:

m=400 г=0,4 кг

t1=-10°C

t2=0°C

Найти:

Q-?

Решение:

Q1=m × Lf → (плавление льда)

Q1 → кол-во теплоты, Lf → удельная теплота плавления льда

Lf=334 кДж/кг

Q1=0,4 × 334= 133,6 кДж

Q2 = m × c × Δt → (нагрев воды)

Q2 → кол-во теплоты, c → удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры

c=4,18 Дж/(г×С)

Из-за того, что вода нагревается от -10°C до 0°C, то Δt=10°C

Q2=0,4 × 4,18 × 10=16,72 кДж

Qобщ=Q1 + Q2=133,6 + 16,72≈150 кДж.

ответ: на разгорев требуется 150 кДж теплоты.

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового равновесия:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях или калориях) m - масса вещества (в килограммах или граммах) c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/г°C или ккал/г°C) ΔT - изменение температуры (в °C)

Для льда при температуре -10 °C удельная теплоемкость (c) составляет примерно 2.09 Дж/г°C.

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания 400 г льда с температурой -10 °C до температуры 0 °C:

ΔT = 0 °C - (-10 °C) = 10 °C m = 400 г

Q = 400 г * 2.09 Дж/г°C * 10 °C = 8360 Дж

Таким образом, для получения воды с температурой 0 °C из 400 г льда с температурой -10 °C требуется 8360 джоулей теплоты.