Какое количество теплоты Q необходимо для расплавления льда массой 100 г, находящегося при температуре -5,00°C, и последующего нагрева получившейся воды до температуры 20,0 °С?

Помогите, пожалуйста, срочно!!!

Физика 10 класс Теплота и теплообмен Количество теплоты расплавление льда нагрев воды физика термодинамика температура масса льда расчет теплоты Теплоёмкость изменение температуры Новый

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов, так как мы имеем дело с изменением состояния вещества (льда в воду) и изменением температуры. Мы будем использовать следующие данные:

• Масса льда (m) = 100 г = 0,1 кг
• Теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4,18 кДж/(кг·°C)

Теперь разберем процесс на этапы:

1. Нагрев льда от -5,00 °C до 0 °C:

Для этого используем формулу:

Q1 = m * c_лед * ΔT

где:

• c_лед - удельная теплоемкость льда (около 2,1 кДж/(кг·°C)),
• ΔT = 0 - (-5) = 5 °C.

Подставляем значения:

Q1 = 0,1 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 5 °C = 1,05 кДж.

2. Плавление льда при 0 °C:

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q2 = m * L.

Подставляем значения:

Q2 = 0,1 кг * 334 кДж/кг = 33,4 кДж.

3. Нагрев воды от 0 °C до 20,0 °C:

Используем формулу:

Q3 = m * c * ΔT.

где ΔT = 20 - 0 = 20 °C.

Подставляем значения:

Q3 = 0,1 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 20 °C = 8,36 кДж.

Теперь складываем все количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1,05 кДж + 33,4 кДж + 8,36 кДж = 42,81 кДж.

Ответ: Необходимо 42,81 кДж теплоты для расплавления льда массой 100 г при температуре -5,00 °C и нагрева получившейся воды до 20,0 °C.