Какое количество теплоты нужно, чтобы нагреть смесь из 200 г льда и 800 г воды при 0°С до 50°С? Учитывая, что удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/кг°С, а удельная теплота плавления льда составляет 330 кДж/кг. Ответ должен быть в кДж.

Физика 9 класс Тепловые явления Количество теплоты нагрев смеси лед и вода удельная теплоёмкость теплоемкость воды удельная теплота плавления физика 9 класс Новый

Для решения задачи нам нужно учитывать два процесса: плавление льда и нагрев получившейся воды до 50°С. Давайте разберем шаги по порядку.

1. Определение массы льда и воды:
   • Масса льда (m_лед) = 200 г = 0,2 кг
   • Масса воды (m_вода) = 800 г = 0,8 кг
2. Расчет теплоты, необходимой для плавления льда:
   • Используем формулу: Q_плавление = m_лед * L_плавления, где L_плавления = 330 кДж/кг.
   • Подставляем значения: Q_плавление = 0,2 кг * 330 кДж/кг = 66 кДж.
3. Расчет теплоты, необходимой для нагрева воды:
   • После плавления лед превращается в воду, и у нас уже есть 0,2 кг воды от льда и 0,8 кг воды, итого 1 кг воды.
   • Используем формулу: Q_нагрев = m_вода * c * ΔT, где c = 4200 Дж/кг°С, а ΔT = 50°С - 0°С = 50°С.
   • Подставляем значения: Q_нагрев = 1 кг * 4200 Дж/кг°С * 50°С = 210000 Дж = 210 кДж.
4. Общий расчет количества теплоты:
   • Теперь складываем теплоты: Q_общая = Q_плавление + Q_нагрев.
   • Q_общая = 66 кДж + 210 кДж = 276 кДж.

Ответ: Для нагрева смеси из 200 г льда и 800 г воды при 0°С до 50°С необходимо 276 кДж теплоты.