Флиппи, утверждает, что для нагревания 500 г льда от -20°С до 80°С требуется меньше одного мегаджоуля теплоты. Надо проверить! Справочные данные, которые использовал Флиппи в…

Давайте вместе проверим утверждение Флиппи о том, что для нагревания 500 г льда от -20°С до 80°С требуется меньше одного мегаджоуля теплоты. Мы расчитаем необходимое количество теплоты поэтапно.

1. Нагревание льда от -20°С до 0°С:

Для этого используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( m = 0.5 \, \text{кг} \) (500 г),
• \( c = 2100 \, \text{Дж/(кг•°С)} \) (удельная теплоёмкость льда),
• \( \Delta T = 0 - (-20) = 20 \, \text{°С} \).

Подставив значения, получаем: \[ Q_1 = 0.5 \cdot 2100 \cdot 20 = 21000 \, \text{Дж} = 21 \, \text{кДж}. \]

2. Плавление льда при 0°С:

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда: \[ Q_2 = m \cdot L_f \]

где:

• \( L_f = 330 \, \text{кДж/кг} = 330000 \, \text{Дж/кг} \) (удельная теплота плавления льда).

Подставляем: \[ Q_2 = 0.5 \cdot 330000 = 165000 \, \text{Дж} = 165 \, \text{кДж}. \]

3. Нагревание воды от 0°С до 80°С:

Теперь рассчитываем количество теплоты для нагревания получившейся воды: \[ Q_3 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где:

• \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг•°С)} \) (удельная теплоёмкость воды),
• \( \Delta T = 80 - 0 = 80 \, \text{°С} \).

Подставляем: \[ Q_3 = 0.5 \cdot 4200 \cdot 80 = 168000 \, \text{Дж} = 168 \, \text{кДж}. \]

4. Общее количество теплоты:

Теперь суммируем все найденные значения теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 21 \, \text{кДж} + 165 \, \text{кДж} + 168 \, \text{кДж} = 354 \, \text{кДж}. \]

Таким образом, для нагревания 500 г льда от -20°С до 80°С требуется 354 кДж теплоты.

Это значение значительно меньше одного мегаджоуля (1000 кДж). Поэтому утверждение Флиппи, что требуется меньше одного мегаджоуля, верно.