Question

Какое количество теплоты необходимо затратить 5 кг льда взяток воду при температуре - 20 градусов, превратить к воду при температуре 40 градусовСРОЧНО

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать уравнение теплообмена:

\[ Q = m \cdot L_f + m \cdot c \cdot \Delta T \]

где: - \( Q \) - количество теплоты (в джоулях), - \( m \) - масса вещества (в килограммах), - \( L_f \) - удельная теплота плавления (для льда \( 334 \, \text{Дж/г} \)), - \( c \) - удельная теплоемкость воды ( \( 4.186 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \)), - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Для данной задачи: - \( m = 5 \, \text{кг} \), - \( L_f = 334 \, \text{Дж/г} \), - \( c = 4.186 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \).

Исходная температура льда \( -20 \, \text{°C} \), а конечная температура воды \( 40 \, \text{°C} \), поэтому \( \Delta T = 40 \, \text{°C} - (-20 \, \text{°C}) = 60 \, \text{°C} \).

Теперь мы можем подставить значения в уравнение:

\[ Q = 5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{Дж/г} + 5 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \cdot 60 \, \text{°C} \]

Выполним вычисления:

\[ Q = 5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{Дж/г} + 5 \, \text{кг} \cdot 4.186 \, \text{Дж/г} \cdot \text{°C} \cdot 60 \, \text{°C} \] \[ Q = 1670 \, \text{кг} \cdot \text{Дж} + 5 \, \text{кг} \cdot 250.56 \, \text{Дж/°C} \cdot 60 \, \text{°C} \] \[ Q = 1670 \, \text{кг} \cdot \text{Дж} + 5 \, \text{кг} \cdot 15033.6 \, \text{Дж} \] \[ Q = 1670 \, \text{кг} \cdot \text{Дж} + 75168 \, \text{Дж} \] \[ Q = 76838 \, \text{Дж} \]

Таким образом, необходимо затратить \( 76838 \, \text{Дж} \) теплоты, чтобы превратить 5 кг льда при температуре -20 °C в воду при температуре 40 °C.