Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы преобразовать 200 г льда при температуре –10°C в воду с температурой 50°C?

Физика 11 класс Теплопередача и калориметрия Количество теплоты преобразование льда температура льда вода 50°C физика 11 класс расчет теплоты изменение состояния вещества Новый

Чтобы найти количество теплоты, необходимое для преобразования 200 г льда при температуре -10°C в воду с температурой 50°C, нам нужно рассмотреть несколько этапов этого процесса. Каждый из этапов требует определенного количества теплоты. Рассмотрим их по порядку:

1. Нагрев льда от -10°C до 0°C.
   • Для этого используем формулу: Q1 = m * c * ΔT, где:
   • m - масса льда (200 г = 0.2 кг),
   • c - удельная теплоемкость льда (c = 2.1 кДж/(кг·°C)),
   • ΔT - изменение температуры (0 - (-10) = 10°C).

   Подставим значения:

   Q1 = 0.2 * 2.1 * 10 = 4.2 кДж.

2. Плавление льда при 0°C.
   • Для этого используем формулу: Q2 = m * Lf, где:
   • Lf - удельная теплота плавления льда (Lf = 334 кДж/кг).

   Подставим значения:

   Q2 = 0.2 * 334 = 66.8 кДж.

3. Нагрев воды от 0°C до 50°C.
   • Для этого используем формулу: Q3 = m * c * ΔT, где:
   • c - удельная теплоемкость воды (c = 4.18 кДж/(кг·°C)),
   • ΔT - изменение температуры (50 - 0 = 50°C).

   Подставим значения:

   Q3 = 0.2 * 4.18 * 50 = 41.8 кДж.

Теперь сложим все количества теплоты, чтобы найти общее количество теплоты Q, необходимое для преобразования льда в воду:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 4.2 + 66.8 + 41.8 = 112.8 кДж.

Ответ: Для преобразования 200 г льда при температуре -10°C в воду с температурой 50°C необходимо 112.8 кДж теплоты.