Question

Сколько нужно энергии,чтобы изо льда t = -15С получить воду при t=20С.

Answer 1

Удеальная теплоемкость льда $c_1=2110$ Дж/кг*C, воды $c_2=4200$ Дж/кг*C.

Удельная теплота плавления льда $\gamma=335000$ дж/кг.

Лед сперва нужно нагреть до 0C $dt_1 = 15$ C, затем идут затраты энергии на плавление льда, потом уже на нагревание воды $dt_2 = 20$ C. Т.е. 3 процесса.

$Q=Q_1+Q_2+Q_3$

$Q_1=c_1 \cdot m \cdot dt_1 = 2110 \cdot 15 \cdot m = 31650 \cdot m$ Дж

$Q_2=\gamma \cdot m = 335000 \cdot m$

$Q_3 = c_2 \cdot m \cdot dt_2 = 4200 \cdot 20 \cdot m = 84000 \cdot m$

$Q=Q_1+Q_2+Q_3=31650 \cdot m + 335000$$\cdot m + 84000 \cdot m = 450650 \cdot m$ Дж.

P.S. Массы в условии не дано?

Answer 2

Для того чтобы из льда при температуре t = -15°C получить воду при температуре t = 20°C, необходимо затратить определенное количество энергии. Определить точное количество энергии можно с использованием формулы для расчета теплоты, необходимой для изменения температуры вещества.

Формула для расчета теплоты:

Q = m * c * ΔT

Где: - Q - теплота (энергия), измеряемая в джоулях (Дж) - m - масса вещества, измеряемая в килограммах (кг) - c - удельная теплоемкость вещества, измеряемая в джоулях на градус Цельсия на килограмм (Дж/°C·кг) - ΔT - изменение температуры, измеряемое в градусах Цельсия (°C)

Расчет:

1. Найдем массу льда. Предположим, что у нас есть 1 кг льда. 2. Найдем теплоту, необходимую для нагрева льда от -15°C до 0°C. Для этого используем удельную теплоемкость льда, которая составляет около 2.09 Дж/°C·кг. - ΔT = 0°C - (-15°C) = 15°C - Q1 = m * c * ΔT = 1 кг * 2.09 Дж/°C·кг * 15°C = 31.35 Дж 3. Найдем теплоту, необходимую для плавления льда при 0°C. Для этого используем удельную теплоту плавления льда, которая составляет около 334 Дж/г. - Q2 = m * L = 1 кг * 334 Дж/г = 334000 Дж 4. Найдем теплоту, необходимую для нагрева воды от 0°C до 20°C. Для этого используем удельную теплоемкость воды, которая составляет около 4.18 Дж/°C·кг. - ΔT = 20°C - 0°C = 20°C - Q3 = m * c * ΔT = 1 кг * 4.18 Дж/°C·кг * 20°C = 83.6 Дж

Итоговый расчет:

Общая теплота, необходимая для превращения 1 кг льда при температуре -15°C в воду при температуре 20°C, составляет: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 31.35 Дж + 334000 Дж + 83.6 Дж = 334115.95 Дж

Таким образом, для этого процесса потребуется около 334115.95 Дж энергии.

Примечание: Указанные значения удельной теплоемкости и удельной теплоты плавления могут незначительно отличаться в зависимости от источника и условий. В данном ответе использованы приближенные значения для общего представления о процессе.