Какое количество теплоты надо затратить , чтобы 2 кг льда,имеющего t=-5°C превратить в воду с t=100°C
Для решения этой задачи нам понадобится узнать количество теплоты, необходимое для нагревания льда до его плавления, а затем количество теплоты, необходимое для превращения этого льда в воду при его плавлении, и, наконец, количество теплоты, необходимое для нагревания этой воды до температуры кипения.
- Для нагревания льда до его плавления используется формула:
Q1 = m * c * ΔT
где Q1 - количество теплоты (в джоулях), m - масса льда (в кг), c - удельная теплоемкость льда (приближенно равна 2,09 кДж/кг·°C), ΔT - изменение температуры.
Для данной задачи m = 2 кг, ΔT = 0 - (-5) = 5°C:
Q1 = 2 * 2,09 * 5 = 20,9 кДж.
- Для превращения льда в воду используется формула:
Q2 = m * L
где Q2 - количество теплоты (в джоулях), m - масса льда (в кг), L - удельная теплота плавления льда (приближенно равна 334 кДж/кг).
Для данной задачи m = 2 кг:
Q2 = 2 * 334 = 668 кДж.
- Для нагревания полученной воды до температуры кипения используется формула:
Q3 = m * c * ΔT
где Q3 - количество теплоты (в джоулях), m - масса воды (в кг), c - удельная теплоемкость воды (приближенно равна 4,18 кДж/кг·°C), ΔT - изменение температуры.
Для данной задачи m = 2 кг, ΔT = 100 - 0 = 100°C:
Q3 = 2 * 4,18 * 100 = 836 кДж.
Итого, общее количество теплоты, необходимое для превращения 2 кг льда, имеющего t = -5°C, в воду с t = 100°C, составляет:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 20,9 кДж + 668 кДж + 836 кДж = 1524,9 кДж.
