Question

Тщательно очищенная вода может быть переохлаждена до температуры – 8 град.цельс. ..какая часть воды превратится в лед.Если начнется кристаллизация?....(Удельная теплоемкость воды равна 4200Дж/кг*K удельная теплота плавления льда 333 кДж/ кг)

Answer 1

температура воды -8 С , т.е. охлаждать ее не надо
при кристаллизации идет выделение тепла Q1 и образование льда Мл
поглощая тепло Q2 =Q1 вода и лед будут нагреваться , но не более 0 С

Q1=λMл (1)
Q2=СвМв(0-Т0)+СлМл(0-Т0) (2)

подставим, посчитаем Q2 =Q1

λMл = СвМв(0-Т0)+СлМл(0-Т0)

λMл -СлМл(0-Т0) = СвМв(0-Т0)

Mл (λ -Сл(0-Т0)) = СвМв(0-Т0)

Mл / Мв = Св(0-Т0) /(λ -Сл(0-Т0))

Mл / Мв =4200* 8 / (333000-2100*8) = 0.106261 (10.6%)

Answer 2

Для ответа на этот вопрос нам нужно использовать удельную теплоту плавления льда, которая равна 333 кДж/кг.

Давайте предположим, что у нас есть 1 кг тщательно очищенной воды, которую мы переохладили до температуры -8 градусов Цельсия. Когда начнется кристаллизация и вода превратится в лед, она освободит тепло, которое равно удельной теплоте плавления льда.

Теперь мы можем рассчитать, какая часть воды превратится в лед, используя следующую формулу:

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации = удельная теплота плавления льда * масса воды

Количество теплоты, выделяемое при кристаллизации = 333 кДж/кг * 1 кг = 333 кДж

Это означает, что 333 кДж тепла будет выделено при кристаллизации 1 кг воды. Таким образом, вся вода превратится в лед при этой температуре, так как удельная теплоемкость воды не будет достаточной, чтобы сохранить ее в жидком состоянии при такой низкой температуре.