Question

Лёд массой 2 кг находится при температуре -10°С. Превратиться ли весь лёд в воду , если передать ему 600 кДж тепла? Помогите пожалуйста!! Срочно..

Answer 1

Для нагревания льда до 0 требуется Q1=c*m*dt=2100*2*10=42000 Дж=42 кДж
Для превращения в лед Q2=334*10^3*2=668*10^3=668 кДж
Q1+Q2>600 кДж    Ответ нет

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать уравнение теплового баланса, которое описывает изменение температуры вещества при добавлении или отнимании тепла.

Уравнение теплового баланса выглядит следующим образом:

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

где: - \( Q \) - количество тепла, переданного веществу (в джоулях), - \( m \) - масса вещества (в килограммах), - \( c \) - удельная теплоемкость вещества (в дж/(кг·°C)), - \( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Мы знаем, что у нас есть лед массой \( m = 2 \) кг и температурой \( T = -10^\circ C \). Чтобы превратить весь лед в воду, мы должны довести его температуру до точки плавления (0°C) и затем добавить тепло на фазовые переходы.

1. Сначала рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева льда от -10°C до 0°C:

\[ Q_1 = m \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta T_1 \]

где \( c_{\text{льда}} \) - удельная теплоемкость льда (примерно 2100 Дж/(кг·°C)), а \( \Delta T_1 \) - изменение температуры.

2. Затем рассчитаем количество тепла, необходимое для плавления льда при 0°C:

\[ Q_2 = m \cdot L_f \]

где \( L_f \) - удельная теплота плавления (примерно 334 000 Дж/кг).

3. И, наконец, рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева получившейся воды от 0°C до ее кипения (предположим, что мы достигаем кипения):

\[ Q_3 = m \cdot c_{\text{воды}} \cdot \Delta T_3 \]

где \( c_{\text{воды}} \) - удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°C)), а \( \Delta T_3 \) - изменение температуры.

Теперь мы можем сложить все эти количества тепла:

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 \]

Если это общее количество тепла \( Q_{\text{общ}} \) меньше 600 кДж (переведенных в дж), то весь лед превратится в воду. В противном случае, часть льда останется неплавленной.

Пожалуйста, предоставьте значения удельной теплоемкости льда \( c_{\text{льда}} \), удельной теплоты плавления \( L_f \) и удельной теплоемкости воды \( c_{\text{воды}} \), чтобы я мог продолжить расчеты. Если у вас нет конкретных значений, я могу использовать стандартные значения.