- Чтобы рассчитать, сколько энергии нужно затратить для плавления льда, мы можем использовать формулу:
[ Q = m \cdot L_f ]
где:
- ( Q ) — это количество теплоты (энергия),
- ( m ) — масса льда,
- ( L_f ) — удельная теплота плавления льда.
Удельная теплота плавления льда составляет примерно 334 кДж/кг. Подставим наши значения:
[ Q = 6 , \text{кг} \cdot 334 , \text{кДж/кг} = 2004 , \text{кДж} ]
Таким образом, для расплавления 6 кг льда при температуре плавления потребуется 2004 кДж энергии.
- Удельная теплота сгорания торфа может быть найдена по следующей формуле:
[ q = \frac{Q}{m} ]
где:
- ( q ) — удельная теплота сгорания,
- ( Q ) — количество выделившейся энергии,
- ( m ) — масса торфа.
В вашем случае количество выделившейся энергии составляет ( 2,1 \cdot 10^8 ) Дж, а масса торфа — 15 кг. Подставим значения:
[ q = \frac{2,1 \cdot 10^8 , \text{Дж}}{15 , \text{кг}} = 1,4 \cdot 10^7 , \text{Дж/кг} ]
Таким образом, удельная теплота сгорания торфа составляет примерно ( 1,4 \cdot 10^7 , \text{Дж/кг} ).
Для расчета количества энергии, необходимого для нагрева воды от 0 °C до точки кипения и затем её испарения, нужно учитывать два этапа: нагрев и испарение.
Нагрев воды можно рассчитать по формуле:
[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ]
где:
- ( m ) — масса воды (6 кг),
- ( c ) — удельная теплоемкость воды (~ 4200 Дж/(кг·К)),
- ( \Delta T ) — изменение температуры (100 °C - 0 °C = 100 °C).
[ Q_1 = 6 , \text{кг} \cdot 4200 , \text{Дж/(кг·К)} \cdot 100 , \text{К} = 2520000 , \text{Дж} ]
- Испарение воды можно рассчитать по формуле:
[ Q_2 = m \cdot L_v ]
где ( L_v ) — удельная теплота парообразования (~ 2260 кДж/кг = 2260000 Дж/кг).
[ Q_2 = 6 , \text{кг} \cdot 2260000 , \text{Дж/кг} = 13560000 , \text{Дж} ]
Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество энергии:
[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 = 2520000 , \text{Дж} + 13560000 , \text{Дж} = 16080000 , \text{Дж} ]
Таким образом, для нагрева 6 кг воды от 0 °C до кипения и её полного испарения потребуется 16080000 Дж энергии.
