Какое количество энергии потребуется, чтобы растопить 2 кг снега при 0 °C и довести полученную воду до кипения, учитывая удельные теплоты плавления льда и нагрева воды?

Физика 8 класс Тепловые явления Энергия растопить снег 2 кг удельная теплота плавление льда нагрев воды температура кипение воды Новый

Для решения этой задачи нам нужно учитывать два этапа: плавление снега и нагрев полученной воды до точки кипения. Давайте разберем каждый шаг подробно.

Шаг 1: Плавление снега

Сначала нам нужно растопить 2 кг снега. Удельная теплота плавления льда составляет примерно 334 кДж/кг. Это означает, что для плавления 1 кг льда нужно 334 кДж энергии. Для 2 кг снега нам потребуется:

• Q1 = m * Lп,
• где Q1 - энергия, необходимая для плавления,
• m - масса снега (2 кг),
• Lп - удельная теплота плавления (334 кДж/кг).

Подставляем значения:

• Q1 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж.

Шаг 2: Нагрев воды до кипения

После того, как снег растаял, у нас есть 2 кг воды при 0 °C. Теперь нам нужно нагреть эту воду до 100 °C. Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4.18 кДж/(кг·°C). Для нагрева воды мы используем формулу:

• Q2 = m * c * ΔT,
• где Q2 - энергия, необходимая для нагрева,
• m - масса воды (2 кг),
• c - удельная теплоемкость воды (4.18 кДж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (100 °C - 0 °C = 100 °C).

Подставляем значения:

• Q2 = 2 кг * 4.18 кДж/(кг·°C) * 100 °C = 836 кДж.

Шаг 3: Общая энергия

Теперь мы можем найти общее количество энергии, необходимое для плавления снега и нагрева воды:

• Qобщ = Q1 + Q2.
• Qобщ = 668 кДж + 836 кДж = 1504 кДж.

Ответ: Для растопления 2 кг снега и доведения полученной воды до кипения потребуется 1504 кДж энергии.