Похожие вопросы
2025-08-24 04:18:31
Какое количество теплоты нужно, чтобы растопить 100 г льда при температуре -5°С, а потом нагреть получившуюся воду до 20°С?
Физика 8 класс Теплопередача и изменение состояния вещества Количество теплоты растопить лёд нагреть воду температура физика 8 класс расчет теплоты изменение температуры теплоемкость льда теплота плавления нагревание воды Новый
2025-08-24 04:18:41
Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть два этапа: сначала растопить лед, а затем нагреть получившуюся воду. Давайте разберем каждый из этапов по шагам.
Этап 1: Растапливание льдаДля растапливания льда нам нужно использовать тепло, которое называется теплотой плавления. Теплота плавления льда составляет 334 Дж/г. Но прежде чем мы начнем растапливать лед, нам нужно сначала довести его до 0°C.
- Масса льда (m) = 100 г
- Начальная температура льда (T1) = -5°C
- Конечная температура льда перед плавлением (T2) = 0°C
- Удельная теплоемкость льда (c_лед) = 2.1 Дж/(г·°C)
Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева льда от -5°C до 0°C:
Q1 = m * c_лед * (T2 - T1)
Q1 = 100 г * 2.1 Дж/(г·°C) * (0°C - (-5°C))
Q1 = 100 г * 2.1 Дж/(г·°C) * 5°C
Q1 = 100 г * 2.1 * 5 = 1050 Дж
Теперь растопим лед:
Q2 = m * L
где L - теплота плавления льда (334 Дж/г).
Q2 = 100 г * 334 Дж/г = 33400 Дж
Этап 2: Нагрев водыТеперь у нас есть вода при 0°C, и нам нужно нагреть ее до 20°C. Удельная теплоемкость воды составляет 4.18 Дж/(г·°C).
- Начальная температура воды (T3) = 0°C
- Конечная температура воды (T4) = 20°C
Количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q3 = m * c_вода * (T4 - T3)
Q3 = 100 г * 4.18 Дж/(г·°C) * (20°C - 0°C)
Q3 = 100 г * 4.18 * 20 = 8360 Дж
Общее количество теплотыТеперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для выполнения обоих этапов:
Q_total = Q1 + Q2 + Q3
Q_total = 1050 Дж + 33400 Дж + 8360 Дж
Q_total = 42810 Дж
Ответ: Для растапливания 100 г льда при температуре -5°C и нагрева получившейся воды до 20°C необходимо 42810 Дж тепла.
