Question

скільки теплоти потрібно для перетворення на воду льоду масою 2 кг, узятого при 0‘С , і нагрівання води, що утворилася, до 30‘С?

Answer 1

Дано: m=2 кг; t1=0; t2=30°C; λ=34*10⁴Дж/кг; с=4200 Дж/кг*°С; Q - ?

Q1=λm; Q2=c*m*(t2-t1)

Q=m(λ+c*(t2-t1))

Q=2*(34*10⁴+4200*30)=2*10³(340+42*3)=932*10³Дж=932 кДж.

Answer 2

Для перетворення води в лід при 0°C потрібно витратити певну кількість теплоти, яку називають теплотою затвердіння (або теплотою плавлення).

Теплота затвердіння води дорівнює 333,55 кДж/кг. Таким чином, для перетворення 2 кг води в лід необхідно витратити теплоту затвердіння у кількості: Теплота затвердіння = 333,55 кДж/кг * 2 кг = 667,1 кДж.

Далі, щоб нагріти утворений лід до 30°C, потрібно використати тепло, яке називається теплотою нагрівання або теплотою припливання (або теплотою нагрівання).

Теплота нагрівання води з 0°C до 30°C дорівнює 4,186 кДж/(кг·°C). Таким чином, для нагрівання води, яка утворилася при переміщенні води в лід, до 30°C потрібно витратити теплоту: Теплота нагрівання = 4,186 кДж/(кг·°C) * 2 кг * (30°C - 0°C) = 251,16 кДж.

Таким чином, загальна кількість теплоти, необхідна для перетворення води масою 2 кг при 0°C в лід і нагрівання утвореного льоду до 30°C, становить: Загальна кількість теплоти = 667,1 кДж + 251,16 кДж = 918,26 кДж.