Question

. Яка кількість теплоти необхідна для того, щоб суміш, яка складається з 6 кг води і 9 кг льоду, взятих при температурі 0С, довести до кипіння?​

Answer 1

Для того, чтобы довести суміш, яка складається з 6 кг води і 9 кг льоду, взятих при температурі 0°C, до кипіння, необхідно визначити кількість теплоти, яка потрібна для підігріву води до точки кипіння та перетворення льоду воду в пару.

Для підігріву води до точки кипіння використовується формула:

Q1 = m1 * c1 * ΔT1

де: - Q1 - кількість теплоти, яка потрібна для підігріву води до точки кипіння, - m1 - маса води, - c1 - питома теплоємність води, - ΔT1 - різниця температур між початковою температурою і точкою кипіння води.

За даними, маса води дорівнює 6 кг, а початкова температура 0°C. Точка кипіння води при нормальних умовах становить 100°C. Питома теплоємність води приблизно дорівнює 4.18 kJ/(kg·°C).

Таким чином, підставляючи значення в формулу, отримуємо:

Q1 = 6 kg * 4.18 kJ/(kg·°C) * (100°C - 0°C)

Розрахунок:

Q1 = 6 kg * 4.18 kJ/(kg·°C) * 100°C = 2508 kJ

Отже, для підігріву води до точки кипіння потрібно 2508 кілоджоулів теплоти.

Далі, для перетворення льоду воду в пару використовується формула:

Q2 = m2 * L

де: - Q2 - кількість теплоти, яка потрібна для перетворення льоду воду в пару, - m2 - маса льоду, - L - теплота плавлення льоду.

Маса льоду дорівнює 9 кг. Теплота плавлення льоду становить близько 334 kJ/kg.

Підставляючи значення в формулу, отримуємо:

Q2 = 9 kg * 334 kJ/kg = 3006 kJ

Отже, для перетворення льоду воду в пару потрібно 3006 кілоджоулів теплоти.

Загальна кількість теплоти, необхідна для доведення суміші до кипіння, буде сумою кількостей теплоти для підігріву води та перетворення льоду воду в пару:

Q = Q1 + Q2 = 2508 kJ + 3006 kJ = 5514 kJ

Отже, для доведення суміші, яка складається з 6 кг води і 9 кг льоду, взятих при температурі 0°C, до кипіння, необхідно 5514 кілоджоулів теплоти.