Сколько дров нужно взять, чтобы расплавить лёд массой 25 кг, который был взят при 10° мороза?

Математика 8 класс Теплопередача и изменение состояния веществ количество дров расплавить лед масса льда температура мороза физика льда Новый

Чтобы рассчитать, сколько дров нужно взять для расплавления 25 кг льда, который находится при температуре -10°C, нам нужно учесть несколько физических процессов:

• Сначала нам нужно нагреть лёд до 0°C.
• Затем расплавить лёд, чтобы получить воду.
• И, наконец, учесть, сколько тепла нужно для нагрева полученной воды до желаемой температуры (если это необходимо).

Теперь давайте разберем каждый из этих этапов.

1. Нагрев льда до 0°C:

Для нагрева льда от -10°C до 0°C нам нужно использовать формулу:

Q1 = m * c * ΔT

где:

• Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева льда,
• m - масса льда (25 кг),
• c - удельная теплоемкость льда (около 2,1 кДж/(кг·°C)),
• ΔT - изменение температуры (0 - (-10) = 10°C).

Подставляем значения:

Q1 = 25 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 10°C = 525 кДж.

2. Плавление льда:

Теперь нам нужно расплавить лёд. Для этого используем следующую формулу:

Q2 = m * L

где:

• Q2 - количество теплоты, необходимое для плавления льда,
• L - теплота плавления льда (около 334 кДж/кг).

Подставляем значения:

Q2 = 25 кг * 334 кДж/кг = 8350 кДж.

3. Общая теплота:

Теперь мы можем найти общее количество теплоты, необходимое для нагрева и плавления льда:

Q_total = Q1 + Q2 = 525 кДж + 8350 кДж = 8875 кДж.

4. Сколько дров нужно взять:

Теперь нам нужно знать, сколько теплоты можно получить от сжигания дров. Обычно, при сжигании древесины, можно получить около 15-20 МДж (мегаджоулей) на 1 кг дров. Возьмем среднее значение - 17,5 МДж/кг.

Теперь переведем МДж в кДж (1 МДж = 1000 кДж):

17,5 МДж/кг = 17500 кДж/кг.

Теперь мы можем рассчитать, сколько килограммов дров нам нужно:

Масса дров = Q_total / (теплота сгорания дров) = 8875 кДж / 17500 кДж/кг ≈ 0,51 кг.

Ответ: Для расплавления 25 кг льда, находящегося при -10°C, потребуется примерно 0,51 кг дров.