Какое количество теплоты выделилось при замерзании воды массой 5 кг, если первоначальная температура воды была 12°C?

Пожалуйста, оформите ответ, или если у вас есть записи в тетради, то сфотографируйте их.

Физика 11 класс Теплообмен и фазовые переходы Количество теплоты замерзание воды масса воды температура воды физика 11 класс теплота расчет теплоты изменение состояния Теплоёмкость физические процессы Новый

Для решения задачи необходимо учитывать два процесса: охлаждение воды до 0°C и ее замерзание. Рассмотрим каждый из этих этапов отдельно.

1. Охлаждение воды до 0°C:
   • Для расчета количества теплоты, выделяющегося при охлаждении, используется формула:
   • Q1 = m * c * ΔT,
   • где:
   • Q1 - количество теплоты, выделившееся при охлаждении,
   • m - масса воды (5 кг),
   • c - удельная теплоемкость воды (около 4200 Дж/(кг·°C)),
   • ΔT - изменение температуры (0°C - 12°C = -12°C).

   Подставим значения в формулу:

   Q1 = 5 * 4200 * (-12) = -252000 Дж.
2. Замерзание воды:
   • При замерзании воды выделяется теплота, которая рассчитывается по формуле:
   • Q2 = m * L,
   • где:
   • Q2 - количество теплоты, выделившееся при замерзании,
   • L - удельная теплота замерзания воды (около 334000 Дж/кг).

   Подставим значения в формулу:

   Q2 = 5 * 334000 = 1670000 Дж.

Общее количество теплоты: Теперь сложим количество теплоты, выделившееся при охлаждении и замерзании:

Q = Q1 + Q2 = -252000 + 1670000 = 1418000 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, выделившееся при замерзании 5 кг воды, первоначально имеющей температуру 12°C, составляет 1418000 Дж.