Какое количество теплоты нужно для того, чтобы растопить 400 г льда, который имеет температуру 20 градусов Цельсия, если удельная теплота плавления льда равна 3,4 * 10^5 Дж/кг, а удельная теплоёмкость льда составляет 2100 Дж/(кг С)?

Физика 8 класс Теплообмен и теплофизические процессы Количество теплоты растопить лёд удельная теплота плавления удельная теплоемкость льда физика 8 класс Новый

Чтобы определить, какое количество теплоты нужно для растапливания льда, который сначала необходимо нагреть до 0 градусов Цельсия, а затем растопить, мы будем использовать два этапа:

1. Нагревание льда до 0 градусов Цельсия:

   Для этого этапа используется формула:

   Q1 = m * c * ΔT

   • Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева льда;
   • m - масса льда (в кг);
   • c - удельная теплоёмкость льда (2100 Дж/(кг·С));
   • ΔT - изменение температуры (в данном случае от -20 до 0 градусов Цельсия, то есть 20 градусов).

   Подставляем значения:

   m = 400 г = 0.4 кг

   ΔT = 20 °C

   Q1 = 0.4 кг * 2100 Дж/(кг·С) * 20 °C = 16800 Дж.

2. Плавление льда:

   Для этого этапа используется формула:

   Q2 = m * L

   • Q2 - количество теплоты, необходимое для плавления льда;
   • L - удельная теплота плавления льда (3.4 * 10^5 Дж/кг).

   Подставляем значения:

   Q2 = 0.4 кг * 3.4 * 10^5 Дж/кг = 136000 Дж.

Теперь, чтобы найти общее количество теплоты, необходимое для растапливания льда, складываем Q1 и Q2:

Q = Q1 + Q2 = 16800 Дж + 136000 Дж = 152800 Дж.

Ответ: Для растапливания 400 г льда при температуре -20 градусов Цельсия потребуется 152800 Дж теплоты.