Question

Вода, помещенная в морозильную камеру холодильника, охлаждается от температуры t = 20 °C до температуры t = 0,0°C за время t = 10 мин. За какое время четверть массы этой воды превра- тится в лед?​

Answer 1

Ответ:

2,5 минуты

Объяснение:

ну вся масса 10 минут, половина 5 минут а половина половины 2,5 минуты)

Answer 2

Чтобы вычислить время, за которое четверть массы воды превратится в лед при охлаждении от 20°C до 0°C, нам потребуется использовать уравнение теплового баланса для изменения фазы.

Для начала, мы знаем, что теплота плавления льда составляет около 334 дж/г. Это количество энергии необходимо для превращения грамма воды в грамм льда при температуре 0°C.

Для превращения четверти массы воды в лед, нам нужно узнать, сколько граммов воды в данной системе. Допустим, начальная масса воды равна M (грамм), тогда масса четверти этой воды будет равна M/4 (грамм).

Далее, мы должны вычислить количество тепла, которое нужно удалить из этой воды, чтобы охладить ее с 20°C до 0°C:

Q = M * c * ΔT,

где:

• Q - количество тепла (джоулей),
• M - масса воды (граммы),
• c - удельная теплоемкость воды (примерно 4.18 Дж/(г°C)),
• ΔT - изменение температуры (20°C - 0°C = 20°C).

Теперь мы знаем количество тепла, необходимое для охлаждения всей массы воды. Чтобы узнать, сколько времени потребуется, мы можем использовать следующее уравнение:

Q = m * L,

где:

• Q - количество тепла (джоулей),
• m - масса вещества, переходящего в другую фазу (граммы),
• L - теплота плавления (334 Дж/г).

Мы знаем, что масса вещества, переходящего в другую фазу, равна четверти массы начальной воды, то есть M/4 (грамм). Теплота плавления L равна 334 Дж/г.

Таким образом:

M * c * ΔT = (M/4) * L.

Теперь мы можем решить это уравнение относительно времени (t):

t = ((M/4) * L) / (M * c * ΔT).

Теперь подставим известные значения:

t = ((M/4) * 334 Дж/г) / (M * 4.18 Дж/(г°C) * 20°C).

M сократится, и у нас останется:

t = (334 Дж/г) / (4.18 Дж/(г°C) * 20°C).

Теперь вычислим это:

t = (334 Дж/г) / (83.6 Дж/г).

t ≈ 4 грамма.

Таким образом, четверть массы воды превратится в лед за время, равное времени, необходимому для охлаждения 4 граммов воды с 20°C до 0°C. Это время можно вычислить, используя уравнение теплового баланса, как описано выше.