Question

Какое количество теплоты необходимо для плавания 10кг льда, взятого при этом температуре -40°с, и нагрев образовашейся воды до температуры кипения? Окгруглите ответ до десятых

Answer 1

Q=Qнагрева льда+Qплавления льда +Qнагрева воды
Qнагрева льда=cmΔt=2100*10*40=840000Дж=840кДж
Qплавления льда=λm=340000*10=3400кДж
Qнагрева воды=cmΔt=4200*10*100=4200кДж
Q=840+3400+4200=8440кДж

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимой для плавания 10 кг льда и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения, мы можем использовать формулу для определения теплоты, известную как уравнение теплового баланса.

Уравнение теплового баланса:

Уравнение теплового баланса гласит, что количество теплоты, полученной или отданной системой, равно сумме количества теплоты, необходимого для изменения температуры вещества, и количества теплоты, необходимого для изменения фазы вещества.

Расчет количества теплоты для плавания льда:

Для плавания 10 кг льда при температуре -40°C, нам нужно учесть два этапа: нагревание льда до 0°C и плавление льда при 0°C.

1. Нагревание льда до 0°C: - Для нагревания льда до 0°C нам понадобится использовать уравнение теплового баланса, где количество теплоты равно массе льда умноженной на удельную теплоемкость льда и разницу в температуре. - Удельная теплоемкость льда составляет около 2.09 Дж/(г°C) [[1]]. - Разница в температуре составляет 0°C - (-40°C) = 40°C. - Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания льда до 0°C, равно: 10 кг * 2.09 Дж/(г°C) * 40°C = 8360 Дж.

2. Плавление льда при 0°C: - Для плавления льда при 0°C нам понадобится использовать уравнение теплового баланса, где количество теплоты равно массе льда умноженной на удельную теплоту плавления льда. - Удельная теплота плавления льда составляет около 334 Дж/г [[2]]. - Таким образом, количество теплоты, необходимое для плавления льда, равно: 10 кг * 334 Дж/г = 3340 Дж.

Расчет количества теплоты для нагрева воды до температуры кипения:

Для нагрева образовавшейся воды до температуры кипения, нам понадобится использовать уравнение теплового баланса, где количество теплоты равно массе воды умноженной на удельную теплоемкость воды и разницу в температуре. - Удельная теплоемкость воды составляет около 4.18 Дж/(г°C) [[3]]. - Разница в температуре составляет 100°C (температура кипения - 0°C). - Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагрева воды до температуры кипения, равно: 10 кг * 4.18 Дж/(г°C) * 100°C = 4180 Дж.

Общее количество теплоты:

Общее количество теплоты, необходимое для плавания 10 кг льда и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения, равно сумме количества теплоты для нагревания льда и плавления льда, а также количества теплоты для нагрева воды до температуры кипения: 8360 Дж + 3340 Дж + 4180 Дж = 15880 Дж.

Таким образом, количество теплоты, необходимое для плавания 10 кг льда при температуре -40°C и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения, составляет 15880 Дж.