Какое количество теплоты требуется, чтобы преобразовать 500 г льда при температуре 0°С в воду с температурой 20°С? При этом не учитывайте потери энергии на нагревание окружающего воздуха.

Физика 11 класс Тепловые явления Количество теплоты преобразование льда в воду нагревание воды физика 11 класс температура льда температура воды Новый

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для преобразования 500 г льда при температуре 0°С в воду с температурой 20°С, нам нужно учитывать два этапа:

1. Плавление льда: Для начала нам нужно растопить лед, чтобы получить воду. Для этого используется теплота плавления.
   • Масса льда (m) = 500 г = 0,5 кг
   • Удельная теплота плавления льда (L) ≈ 334 кДж/кг

   Количество теплоты, необходимое для плавления льда (Q1), можно рассчитать по формуле:

   Q1 = m * L

   Подставим значения:

   Q1 = 0,5 кг * 334 кДж/кг = 167 кДж

2. Нагревание воды: После того как лед превратился в воду, нам нужно нагреть эту воду до 20°С. Для этого используется удельная теплоемкость воды.
   • Удельная теплоемкость воды (c) ≈ 4,18 кДж/(кг·°С)
   • Температурное изменение (ΔT) = 20°С - 0°С = 20°С

   Количество теплоты, необходимое для нагревания воды (Q2), можно рассчитать по формуле:

   Q2 = m * c * ΔT

   Подставим значения:

   Q2 = 0,5 кг * 4,18 кДж/(кг·°С) * 20°С = 41,8 кДж

Теперь мы можем найти общее количество теплоты (Q), необходимое для преобразования 500 г льда в воду с температурой 20°С:

Q = Q1 + Q2

Q = 167 кДж + 41,8 кДж = 208,8 кДж

Ответ: Для преобразования 500 г льда при температуре 0°С в воду с температурой 20°С требуется 208,8 кДж теплоты.