Question

6. При получении льда в домашнем холодильнике потребовалось 5 мин для того, чтобы охладить воду от 4 до 0˚С, и ещё 1ч 40мин для того, чтобы она превратилась в лёд, температура которого 0˚С. Чему равна удельная теплота плавления льда? (Значение удельной теплоёмкости воды взять из таблицы, а удельную теплоту плавления рассчитать по предоставленным данным.)

Answer 1

Дано T1=5 мин        t1=4C    t2=0C    T2=100 мин   л- ?

Тепловая отдача    P1=Q1/T1=c*m*(t1-t2)/T1

Tепловая отдача льда  P2=Q2/T2=л*m/T2

л*m/T2=c*m*(t2-t1)/T1

л=c*(t1-t2)*T2/T1=100*4200*4/5=80*4200=336 кДж/кг

Answer 2

Для расчета удельной теплоты плавления льда используем формулу:

Q = m * L

где Q - количество теплоты, необходимое для изменения состояния вещества, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды от 4 до 0˚C. Для этого воспользуемся формулой:

Q1 = m * c * ΔT

где c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Из таблицы удельная теплоемкость воды составляет 4.18 Дж/(г*˚C), а масса воды можно принять за 1 г (для удобства расчета).

Q1 = 1 г * 4.18 Дж/(г*˚C) * 4˚C = 16.72 Дж

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для замерзания воды. Для этого воспользуемся формулой:

Q2 = m * L

где L - удельная теплота плавления льда.

Из условия задачи известно, что для замерзания воды потребовалось 1 час 40 минут, что составляет 100 минут.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для замерзания воды, равно:

Q2 = 1 г * L = 100 мин * 60 с/мин * 60 мин/час = 360000 Дж

Теперь найдем удельную теплоту плавления льда:

L = Q2 / m = 360000 Дж / 1 г = 360000 Дж/г

Таким образом, удельная теплота плавления льда составляет 360000 Дж/г.