Question

Какое количество теплоты необходимо для плавления 3 кг льда имеющего температуру -20с и нагрева образовавшейся воды до 40с срочно, пожалуйста

Answer 1

Дано:
m=3 кг
t0=-20 град
t пл=0 град
t исп = 100 град
с1=4200 Дж/(кг °С),
с2=2100 Дж/(кг °С),
λ=330 000Дж/кг.
Q-?
Решение:
Вся теплота пойдет на 3 процесса: нагревание льда до температуры плавления, плавления льда, нагревание воды до 100 градусов
Q=Q1+Q2+Q3
Q=c2*m*Δt1+λ*m+c1*m*Δt1
Q=2100*3*20+330 000*3+4200*3*100=2 376 000 Дж
Ответ: 2 376 000 Дж

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты:

Q = m * c * ΔT

Где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса вещества (в килограммах) c - удельная теплоемкость (в джоулях на килограмм на градус Цельсия) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для данной задачи у нас есть два этапа:

1. Плавление льда при температуре -20°C до образования воды при 0°C.
2. Нагрев образовавшейся воды до 40°C.

Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Для этого нам понадобится удельная теплоемкость льда (c_льда) и удельная теплоемкость воды (c_воды).

c_льда = 334 Дж/(кг°C) c_воды = 4186 Дж/(кг°C)

Далее, мы знаем, что при плавлении льда не происходит изменение температуры, поэтому ΔT = 0°C.

Теперь можем рассчитать количество теплоты для этапа 1:

Q1 = m_льда * c_льда * ΔT1 Q1 = 3 кг * 334 Дж/(кг*°C) * 0°C = 0 Дж

Теперь переходим ко второму этапу, где мы будем нагревать воду до 40°C. Для этого нужно знать удельную теплоемкость воды (c_воды) и изменение температуры (ΔT2).

ΔT2 = 40°C (желаемая конечная температура) - 0°C (начальная температура воды) = 40°C

Теперь рассчитаем количество теплоты для этапа 2:

Q2 = m_воды * c_воды * ΔT2 Q2 = 3 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * 40°C = 502320 Дж

Теперь сложим количество теплоты для обоих этапов, чтобы получить общее количество теплоты:

Q_общее = Q1 + Q2 Q_общее = 0 Дж + 502320 Дж = 502320 Дж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для плавления 3 кг льда при -20°C и нагрева образовавшейся воды до 40°C, составляет 502320 Дж (джоулей).