Question

Какое количество теплоты необходимо чтобы 5кг льда взятого при 0°С нагреть до кипения

Answer 1

Количества теплоты находится по формуле Q=mc(t-t0) m=5кг, t0(температура начальная)=0градусов, t(температура кипения)=100 градусов, с(удельная теплоёмкость)=2100кг/Дж*градус
Q=5*2100*(100-0)=10500*100=1050000Дж

Answer 2

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания льда до точки его плавления (0°C) и дальнейшего нагрева до температуры кипения, нужно учесть несколько этапов.

1. Нагревание льда до 0°C: Теплота, необходимая для нагревания льда до 0°C, вычисляется с использованием удельной теплоты плавления (теплоты, необходимой для изменения фазы вещества без изменения температуры). Удельная теплота плавления льда составляет около 334 дж/г. Для 5 кг льда это будет: \(Q_1 = m \cdot L\) \(Q_1 = 5\,кг \cdot 10^3\,г/кг \cdot 334\,Дж/г\) \(Q_1 = 1,67 \cdot 10^6\,Дж\)

2. Перевод воды из состояния льда при 0°C в воду при 0°C: На этом этапе изменение температуры отсутствует, но происходит фазовый переход. Это требует теплоты, но без изменения температуры. 3. Нагревание воды от 0°C до температуры кипения: Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4,18 Дж/(г·°C). Пусть для простоты предположим, что начальная температура воды после плавления (точка плавления) составляет 0°C, а температура кипения воды – 100°C. Таким образом, теплота, необходимая для нагрева воды от 0°C до 100°C, будет: \(Q_2 = m \cdot c \cdot ΔT\) \(Q_2 = 5\,кг \cdot 10^3\,г/кг \cdot 4,18\,Дж/(г·°C) \cdot (100\,°C - 0\,°C)\) \(Q_2 = 2,09 \cdot 10^6\,Дж\)

Общее количество теплоты, необходимое для нагревания 5 кг льда при 0°C до температуры кипения воды (100°C), будет суммой \(Q_1\) и \(Q_2\):

\(Q_{общ} = Q_1 + Q_2 = 1,67 \cdot 10^6\,Дж + 2,09 \cdot 10^6\,Дж = 3,76 \cdot 10^6\,Дж\)

Таким образом, для нагревания 5 кг льда при 0°C до температуры кипения воды необходимо 3,76 миллиона джоулей теплоты.