Question

Кусок льда массой 200 г имеет температуру -10°C,какое количество теплоты необходимо передать льду,чтобы превратить его в воду при 0°C?

Answer 1

Q=Q(нагревания) +Q(плавления)

Q=cmΔt + λm

λ(льда) = 3,3 * 10⁵ (Дж\кг)

c(воды) =  4200 (Дж\(кг * °C))

Q = 4200 * 0,2 * 10 + 3,3 * 10⁵ *0,2 = 74400 Дж

Answer 2

Для того чтобы превратить кусок льда массой 200 г при температуре -10°C в воду при 0°C, нужно сначала нагреть лед до температуры плавления, затем превратить его в воду при той же температуре, а затем нагреть эту воду до 0°C. Для этого мы можем воспользоваться формулой для расчета теплоты:

Q = m * c * ΔT

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

Для льда при -10°C удельная теплоемкость (c) составляет около 2.09 Дж/г°C, а для воды при 0°C - около 4.18 Дж/г°C.

1. Сначала нам нужно нагреть лед с -10°C до 0°C: ΔT1 = 0°C - (-10°C) = 10°C Q1 = 200 г * 2.09 Дж/г°C * 10°C = 4180 Дж

2. Затем мы должны расплавить лед при 0°C, что требует определенного количества теплоты, называемого теплотой плавления (Л). Для воды это значение составляет около 334 Дж/г.

Q2 = 200 г * 334 Дж/г = 66800 Дж

3. Наконец, нам нужно нагреть получившуюся воду от 0°C до 0°C: ΔT3 = 0°C - 0°C = 0°C Q3 = 200 г * 4.18 Дж/г°C * 0°C = 0 Дж

Теперь суммируем все три этапа, чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для превращения льда при -10°C в воду при 0°C:

Q_общее = Q1 + Q2 + Q3 = 4180 Дж + 66800 Дж + 0 Дж = 70980 Дж

Таким образом, для превращения куска льда массой 200 г при температуре -10°C в воду при 0°C потребуется 70980 Дж теплоты.