Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющееся при охлаждении воды и ее кристаллизации, необходимо учитывать два процесса: охлаждение воды до 0 °C и кристаллизация льда при этой температуре.
- Охлаждение воды от 10 °C до 0 °C:
Формула для расчета количества теплоты \( Q_1 \), выделяющегося при охлаждении, выглядит так:
\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( m = 1,5 \) кг (масса воды),
- \( c = 4,2 \) кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды),
- \( \Delta T = T_{\text{нач}} - T_{\text{кон}} = 10 - 0 = 10 \) °C (разница температур).
Подставим значения в формулу:
\[ Q_1 = 1,5 \cdot 4,2 \cdot 10 = 63 \text{ кДж} \]
- Кристаллизация воды в лед:
Формула для расчета количества теплоты \( Q_2 \), выделяющегося при кристаллизации, выглядит так:
\[ Q_2 = m \cdot L \]
где:
- \( L = 330 \) кДж/кг (удельная теплота кристаллизации льда),
Подставим значения:
\[ Q_2 = 1,5 \cdot 330 = 495 \text{ кДж} \]
- Общее количество выделившейся теплоты:
Теперь складываем теплоту, выделившуюся при охлаждении и кристаллизации:
\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 63 + 495 = 558 \text{ кДж} \]
Таким образом, при охлаждении и кристаллизации 1,5 кг воды, взятой при температуре 10 °C, выделится 558 кДж теплоты.
