Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы расплавить лед массой 2 кг, находящийся при 0 градусах Цельсия, и затем нагреть получившуюся воду до точки кипения?

Физика 11 класс Тепловые явления Количество теплоты расплавить лед масса 2 кг 0 градусов Цельсия нагрев воды точка кипения Новый

Для решения данной задачи нам нужно рассмотреть два этапа: плавление льда и нагревание получившейся воды до точки кипения. Рассмотрим каждый из этапов подробно.

Этап 1: Плавление льда

Для плавления льда нам нужно использовать теплоту плавления. Теплота плавления льда составляет примерно 334 кДж/кг. Это означает, что для каждого килограмма льда необходимо 334 кДж энергии, чтобы он расплавился.

• Масса льда (m) = 2 кг
• Теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг

Теперь можем рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q1 = m * L = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж

Этап 2: Нагревание воды до точки кипения

После того как лед расплавился, у нас есть 2 кг воды при 0 градусах Цельсия. Теперь нам нужно нагреть эту воду до 100 градусов Цельсия. Для этого используем удельную теплоемкость воды, которая составляет примерно 4.18 кДж/(кг·°C).

• Масса воды (m) = 2 кг
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4.18 кДж/(кг·°C)
• Изменение температуры (ΔT) = 100 °C - 0 °C = 100 °C

Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

Q2 = m * c * ΔT = 2 кг * 4.18 кДж/(кг·°C) * 100 °C = 836 кДж

Общее количество теплоты

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для расплавления льда и нагревания воды:

Q_total = Q1 + Q2 = 668 кДж + 836 кДж = 1504 кДж

Ответ: Необходимо 1504 кДж теплоты для расплавления 2 кг льда при 0 градусах Цельсия и нагрева получившейся воды до точки кипения.