Какое количество тепла необходимо, чтобы 2 кг льда при температуре 0°С превратить в кипящую воду при температуре 100°С, принимая во внимание, что удельная теплоемкость воды составляет 4200 Дж/кг·°С, а удельная теплота плавления льда равна 332,4 кДж/кг?

Физика 8 класс Теплопередача и изменение агрегатных состояний вещества количество тепла лёд кипящая вода удельная теплоёмкость теплота плавления физика 8 класс Новый

Чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для превращения 2 кг льда при температуре 0°С в кипящую воду при температуре 100°С, нужно учесть несколько этапов процесса:

1. Плавление льда в воду: Сначала лед нужно растопить, чтобы получить воду при 0°С. Для этого используем удельную теплоту плавления льда.
2. Нагревание воды от 0°С до 100°С: После того, как лед превратится в воду, необходимо нагреть эту воду до 100°С. Для этого используем удельную теплоемкость воды.

Теперь давайте посчитаем каждую из этих частей:

1. Плавление льда в воду:

Для плавления льда используем формулу:

Q1 = m * L

• где Q1 - количество тепла, необходимое для плавления льда,
• m - масса льда (2 кг),
• L - удельная теплота плавления льда (332,4 кДж/кг).

Подставим значения:

Q1 = 2 кг * 332,4 кДж/кг = 664,8 кДж.

2. Нагревание воды от 0°С до 100°С:

Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагревания воды:

Q2 = m * c * ΔT

• где Q2 - количество тепла, необходимое для нагревания воды,
• c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг·°С),
• ΔT - изменение температуры (100°С - 0°С = 100°С).

Подставим значения:

Q2 = 2 кг * 4200 Дж/кг·°С * 100°С = 840000 Дж = 840 кДж.

3. Общее количество тепла:

Теперь сложим оба количества тепла:

Q = Q1 + Q2 = 664,8 кДж + 840 кДж = 1504,8 кДж.

Ответ: Для превращения 2 кг льда при 0°С в кипящую воду при 100°С необходимо 1504,8 кДж тепла.