5. Какое количество теплоты нужно передать кускульда массой 40 г, взятому при200, чтобы полностью его расплавить? Удельная теплота плавления льда Джкг33-104Джкг. Удельная теплоемкость льда сДжкгс=2100Дж-0 кг Ответ дать в джоулях.
Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для полного плавления куска льда массой 40 г, необходимо учесть два аспекта: сначала нагревание льда до 0°C, а затем его плавление.
Нагревание льда до 0°C: Для этого используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \] где:
- \(Q_1\) - количество теплоты, необходимое для нагрева,
- \(m\) - масса льда (в кг),
- \(c\) - удельная теплоемкость льда (2100 Дж/(кг·°C)),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в °C).
Поскольку масса 40 г = 0,04 кг, и мы хотим нагреть лед от -20°C до 0°C, \(\Delta T\) будет равно 20°C.
Подставляем значения: \[ Q_1 = 0,04 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20 \, \text{°C} = 1680 \, \text{Дж} \]
Плавление льда: Для плавления используем другую формулу: \[ Q_2 = m \cdot L \] где:
- \(Q_2\) - количество теплоты, необходимое для плавления,
- \(L\) - удельная теплота плавления льда (334000 Дж/кг).
Подставляем значения: \[ Q_2 = 0,04 \, \text{кг} \cdot 334000 \, \text{Дж/кг} = 13360 \, \text{Дж} \]
Общее количество теплоты: Теперь складываем оба значения: \[ Q = Q_1 + Q_2 = 1680 \, \text{Дж} + 13360 \, \text{Дж} = 15040 \, \text{Дж} \]
Таким образом, для полного расплавления куска льда массой 40 г, взятого при -20°C, необходимо передать 15040 Дж теплоты.
