Какое количество теплоты нужно, чтобы превратить 2 кг льда при 0 °С в воду и потом нагреть эту воду до 30 °С? Температура плавления льда составляет 0°С, удельная теплота плавления — 340 кДж/кг, а удельная теплоемкость воды — 4200 Дж/(кг · °С).

Физика 10 класс Теплообмен и калориметрия Количество теплоты плавление льда удельная теплота плавления нагрев воды теплоемкость воды физика задача по физике теплообмен изменение состояния вещества Новый

Давайте разберемся, сколько теплоты нам нужно, чтобы превратить 2 кг льда при 0 °С в воду и затем нагреть эту воду до 30 °С!

Для начала, нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда. Мы знаем, что:

• Масса льда (m) = 2 кг
• Удельная теплота плавления (L) = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг (переведем в Джоуль для удобства)

Формула для расчета теплоты при плавлении:

Q1 = m * L

Подставляем значения:

Q1 = 2 кг * 340000 Дж/кг = 680000 Дж

Теперь у нас есть количество теплоты, необходимое для плавления льда. Далее, нам нужно нагреть получившуюся воду до 30 °С.

• Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг · °С)
• Температура, до которой нужно нагреть воду (ΔT) = 30 °С - 0 °С = 30 °С

Формула для расчета теплоты при нагревании:

Q2 = m * c * ΔT

Подставляем значения:

Q2 = 2 кг * 4200 Дж/(кг · °С) * 30 °С = 252000 Дж

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для полного процесса:

Q = Q1 + Q2

Q = 680000 Дж + 252000 Дж = 932000 Дж

Таким образом, чтобы превратить 2 кг льда при 0 °С в воду и нагреть её до 30 °С, нам потребуется 932000 Дж или 932 кДж!

Как здорово, что мы можем с помощью науки понять такие процессы! Надеюсь, это было интересно и познавательно!