Сколько электроэнергии потребуется для заморозки стакана воды весом 200 г при комнатной температуре 20 градусов?

Физика 8 класс Тепловые явления электроэнергия заморозка воды стакан воды вес 200 г температура 20 градусов физика 8 класс расчет энергии теплообмен изменение состояния теплоемкость воды Новый

Чтобы рассчитать, сколько электроэнергии потребуется для заморозки стакана воды весом 200 г при комнатной температуре 20 градусов, нам нужно учесть несколько этапов процесса:

1. Охлаждение воды до 0 градусов Цельсия.
2. Замерзание воды при 0 градусах Цельсия.

Теперь давайте подробнее рассмотрим каждый из этих этапов.

1. Охлаждение воды до 0 градусов Цельсия.

Для охлаждения воды нам нужно использовать формулу:

Q1 = m * c * ΔT

• Q1 - количество тепла, необходимое для охлаждения (в джоулях).
• m - масса воды (в килограммах). В нашем случае это 200 г, что равно 0,2 кг.
• c - удельная теплоемкость воды, которая равна примерно 4200 Дж/(кг·°C).
• ΔT - изменение температуры. В нашем случае это 20°C - 0°C = 20°C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q1 = 0,2 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 20°C

Q1 = 0,2 * 4200 * 20 = 16800 Дж.

2. Замерзание воды при 0 градусах Цельсия.

Для замерзания воды нам нужно использовать другую формулу:

Q2 = m * L

• Q2 - количество тепла, необходимое для замерзания (в джоулях).
• L - удельная теплота замерзания воды, которая равна примерно 334000 Дж/кг.

Подставим значения в формулу:

Q2 = 0,2 кг * 334000 Дж/кг

Q2 = 66800 Дж.

Итак, теперь мы можем найти общее количество энергии, необходимое для заморозки стакана воды:

Q = Q1 + Q2

Q = 16800 Дж + 66800 Дж = 83600 Дж.

Ответ: Для заморозки стакана воды весом 200 г при комнатной температуре 20 градусов потребуется 83600 Дж электроэнергии.