Question

Какое количество теплоты отдает 5 л воды при охлаждении с 50С до 10С? Какую массу льда можно растопить за счет этой энергии, если лед находится при температуре плавления?

Answer 1

10 и много
как то так)

Answer 2

Для расчета количества теплоты, которое отдает вода при охлаждении, можно использовать уравнение теплового баланса:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где: - \( Q \) - количество теплоты, - \( m \) - масса вещества, - \( c \) - удельная теплоемкость, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

В данном случае, вода охлаждается с 50°C до 10°C, поэтому:

\[ \Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 10°C - 50°C = -40°C \]

Удельная теплоемкость воды \( c \) составляет около 4.186 Дж/(г°C).

Теперь можно рассчитать количество теплоты:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

Подставим значения:

\[ Q = 5 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{г/л} \cdot 4.186 \, \text{Дж/(г°C)} \cdot (-40°C) \]

\[ Q = -837200 \, \text{Дж} \]

Отрицательный знак означает, что вода отдает теплоту окружающей среде при охлаждении.

Теперь, чтобы рассчитать массу льда, который можно растопить с использованием этой энергии, мы знаем, что теплота, необходимая для таяния льда, равна 333.55 Дж/г. Используем формулу:

\[ m_{\text{льда}} = \frac{Q}{\text{теплота таяния льда}} \]

\[ m_{\text{льда}} = \frac{-837200 \, \text{Дж}}{333.55 \, \text{Дж/г}} \]

\[ m_{\text{льда}} \approx -2512 \, \text{г} \]

Отрицательный знак указывает на то, что энергия, выделяемая при охлаждении воды, может расходоваться на таяние льда. В данном случае, энергия, выделяемая при охлаждении 5 литров воды с 50°C до 10°C, может растопить примерно 2512 г (или 2.512 кг) льда при температуре плавления.