Question

Какое количество теплоты нужно затратить, чтобы превратить 5 кг льда, взятого при температуре -20С, в воду с температурой +60С?

Answer 1

Дано
м = 5 кг
t 1= -20°
t2 = 60°
∆t = 60° - 20°=
40°.
c= 2100 Дж/ кг • °С
Решение:
Q=cm∆t
Q= 2100 Дж/ кг • °С • 40 ° С • 5 кг= 420.000 Дж= 4200 кДЖ.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, необходимой для превращения льда в воду, мы можем использовать формулу:

Q = m * c * ΔT

где: - Q - количество теплоты (в джоулях) - m - масса вещества (в килограммах) - c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия) - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Для льда удельная теплоемкость (c) составляет около 2.09 Дж/г°C, а для воды - около 4.18 Дж/г°C.

Таким образом, чтобы превратить 5 кг льда, взятого при температуре -20°C, в воду с температурой 60°C, мы можем разделить этот процесс на две части: 1. Перевести лед при -20°C в воду при 0°C. 2. Перевести воду при 0°C в воду при 60°C.

Расчет количества теплоты для перевода льда при -20°C в воду при 0°C:

1. Разница в температуре: ΔT = 0°C - (-20°C) = 20°C. 2. Масса льда: m = 5 кг. 3. Удельная теплоемкость льда: c = 2.09 Дж/г°C.

Подставляя значения в формулу, получаем: Q1 = m * c * ΔT = 5 кг * 2.09 Дж/г°C * 20°C = 209 Дж/г°C * 20°C = 4180 Дж.

Расчет количества теплоты для перевода воды при 0°C в воду при 60°C:

1. Разница в температуре: ΔT = 60°C - 0°C = 60°C. 2. Масса воды: m = 5 кг. 3. Удельная теплоемкость воды: c = 4.18 Дж/г°C.

Подставляя значения в формулу, получаем: Q2 = m * c * ΔT = 5 кг * 4.18 Дж/г°C * 60°C = 209 Дж/г°C * 60°C = 12540 Дж.

Общее количество теплоты:

Общее количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда, взятого при температуре -20°C, в воду с температурой 60°C, равно сумме количества теплоты для каждого этапа: Q = Q1 + Q2 = 4180 Дж + 12540 Дж = 16720 Дж.

Таким образом, чтобы превратить 5 кг льда, взятого при температуре -20°C, в воду с температурой 60°C, необходимо затратить 16720 Дж теплоты.