На рисунке изображён график плавления льда и нагревания воды. Масса воды 1,5 кг. Ответьте на вопросы:

1. Какое количество теплоты потребовалось для нагревания льда до температуры плавления?
2. Какое количество теплоты потребовалось для нагревания воды?
3. Какое количество теплоты потребовалось для парообразования?
4. Сколько теплоты выделится при кристаллизации воды данной массы?

Физика 9 класс Теплота и тепловые процессы Количество теплоты плавление льда нагревание воды физика термодинамика теплообмен кристаллизация парообразование масса воды график плавления Новый

Чтобы ответить на ваши вопросы, нам нужно использовать некоторые физические формулы и известные значения. Мы будем использовать следующие данные:

• Удельная теплоемкость льда (c_лед) = 2100 Дж/(кг·°C)
• Удельная теплоемкость воды (c_вода) = 4200 Дж/(кг·°C)
• Удельная теплота плавления льда (L_плавл) = 334000 Дж/кг
• Удельная теплота парообразования воды (L_пар) = 2260000 Дж/кг

Теперь давайте по шагам решим каждый из вопросов:

1. Какое количество теплоты потребовалось для нагревания льда до температуры плавления?

Для нагревания льда до температуры плавления используем формулу:

Q_1 = m * c_лед * ΔT

где:

• m = 1,5 кг (масса льда)
• c_лед = 2100 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда)
• ΔT = 0°C - (-20°C) = 20°C (разница температур)

Подставляем значения:

Q_1 = 1,5 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * 20°C = 63000 Дж

2. Какое количество теплоты потребовалось для нагревания воды?

Теперь, чтобы нагреть воду от 0°C до 100°C, используем формулу:

Q_2 = m * c_вода * ΔT

где:

• m = 1,5 кг (масса воды)
• c_вода = 4200 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
• ΔT = 100°C - 0°C = 100°C (разница температур)

Подставляем значения:

Q_2 = 1,5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 100°C = 630000 Дж

3. Какое количество теплоты потребовалось для парообразования?

Для парообразования используем формулу:

Q_3 = m * L_пар

где:

• m = 1,5 кг (масса воды)
• L_пар = 2260000 Дж/кг (удельная теплота парообразования)

Подставляем значения:

Q_3 = 1,5 кг * 2260000 Дж/кг = 3390000 Дж

4. Сколько теплоты выделится при кристаллизации воды данной массы?

Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации, рассчитывается по формуле:

Q_4 = m * L_плавл

где:

• m = 1,5 кг (масса воды)
• L_плавл = 334000 Дж/кг (удельная теплота плавления)

Подставляем значения:

Q_4 = 1,5 кг * 334000 Дж/кг = 501000 Дж

Таким образом, мы получили следующие результаты:

• Количество теплоты для нагревания льда до температуры плавления: 63000 Дж
• Количество теплоты для нагревания воды: 630000 Дж
• Количество теплоты для парообразования: 3390000 Дж
• Количество теплоты, выделяющееся при кристаллизации воды: 501000 Дж