Question

Какое минимальное количество теплоты необходимо для превращения в воду 300 г льда, взятого при температуре ?15?°С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь. Ответ запишите в килоджоулях

Answer 1

Ответ:

111.45 кДж требуется для данного процесса

Answer 2

Для вычисления минимального количества теплоты, необходимого для превращения воды, нужно учесть изменение температуры льда до его плавления и затем теплоту плавления. Для этого используем формулу:

\[ Q = m \cdot (c \cdot \Delta T + L) \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( m \) - масса вещества (300 г льда), - \( c \) - удельная теплоемкость вещества (у льда примерно 2.09 Дж/г°C), - \( \Delta T \) - изменение температуры, - \( L \) - удельная теплота плавления (у воды примерно 334 Дж/г).

Лёд при температуре -15°C нужно нагреть до точки плавления (0°C), затем плавить.

\[ \Delta T = 0 - (-15) = 15°C \]

Подставляем все значения:

\[ Q = 300 \, \text{г} \cdot (2.09 \, \text{Дж/г°C} \cdot 15°C + 334 \, \text{Дж/г}) \]

Рассчитаем:

\[ Q = 300 \, \text{г} \cdot (31.35 \, \text{Дж} + 334 \, \text{Дж/г}) \]

\[ Q = 300 \, \text{г} \cdot 365.35 \, \text{Дж} \]

\[ Q = 109605 \, \text{Дж} \]

Теперь переведем в килоджоули:

\[ Q = 109605 \, \text{Дж} \cdot \frac{1 \, \text{кДж}}{1000 \, \text{Дж}} = 109.605 \, \text{кДж} \]

Таким образом, минимальное количество теплоты, необходимое для превращения в воду 300 г льда при температуре -15°C, составляет приблизительно 109.605 кДж.