Question

Какое количество теплоты пошло на приготовление питьевой воды из льда массой 20 кг, взятого при температуре -15 градусов, если температура воды должна быть равной 20 градусов

Answer 1

Q= Q1+Q2+Q3

Q1=c1m(льда)t

Q2=лямда * m

Q3= c2m(воды)t

и там подставляешь числа в эту формулу и решаешь!

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для изменения температуры вещества:

\[ Q = mc\Delta T \]

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

Для льда будем использовать удельную теплоемкость \( c = 2.09 \, \text{Дж/град/г} \) (это значение соответствует удельной теплоемкости льда при температуре около −15°C).

1. Сначала необходимо нагреть лед до точки плавления (0°C): \[ Q_1 = mc\Delta T = 20 \, \text{кг} \times 1000 \, \text{г/кг} \times 2.09 \, \text{Дж/град/г} \times (0 - (-15)) \, \text{град} = 627 000 \, \text{Дж} \]

2. Далее нужно плавить лед (изменение фазы): \[ Q_2 = ml = 20 \, \text{кг} \times 334 \, \text{кДж/кг} = 6680 \, \text{кДж} = 6 680 000 \, \text{Дж} \]

(Удельная теплота плавления льда \( l = 334 \, \text{кДж/кг} \))

3. Затем необходимо нагреть воду от 0°C до 20°C: \[ Q_3 = mc\Delta T = 20 \, \text{кг} \times 4200 \, \text{Дж/кг/град} \times (20 - 0) \, \text{град} = 1 680 000 \, \text{Дж} \]

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 20 кг при температуре -15°C в воду при температуре 20°C, будет суммой всех трех этапов: \[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 627 000 + 6 680 000 + 1 680 000 = 9 987 000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, количество теплоты, затраченное на приготовление питьевой воды из льда массой 20 кг при температуре -15 градусов до температуры 20 градусов, составляет 9 987 000 Дж или 9,987 мегаджоулей.