Question

Определи количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда с температурой −30 °С в воду при температуре 48 °С. Температура плавления льда равна 0 °С, удельная теплота плавления льда — 3,4⋅105Джкг, удельная теплоёмкость льда — 2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды — 4200Джкг⋅°С. СРОЧНОООООООООООООООООО

Answer 1

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой теплового баланса:

\[Q = m_1 \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 + m_2 \cdot L_f + m_2 \cdot c_2 \cdot \Delta T_2\]

где: - \(Q\) - количество теплоты, - \(m_1\) - масса первого тела (льда), - \(c_1\) - удельная теплоёмкость первого тела (льда), - \(\Delta T_1\) - изменение температуры первого тела, - \(m_2\) - масса второго тела (воды), - \(L_f\) - удельная теплота плавления, - \(c_2\) - удельная теплоёмкость второго тела (воды), - \(\Delta T_2\) - изменение температуры второго тела.

В данной задаче лёд превращается в воду, поэтому \(\Delta T_1\) равно разнице между температурой плавления льда и начальной температурой льда, а \(\Delta T_2\) равно разнице между конечной температурой воды и температурой плавления льда.

Подставим известные значения:

\[Q = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг} \cdot (0 - (-30) \, \text{°С}) + 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} + 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot (48 - 0) \, \text{°С}\]

Вычислим каждое слагаемое:

\[Q = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг} \cdot 30 \, \text{°С} + 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} + 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot 48 \, \text{°С}\]

\[Q = 315000 \, \text{Дж} + 1700000 \, \text{Дж} + 1008000 \, \text{Дж}\]

\[Q = 3023000 \, \text{Дж}\]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для превращения 5 кг льда с температурой -30 °С в воду при температуре 48 °С, равно 3023000 Дж.