Похожие вопросы
2025-11-10 19:07:39
Какое количество теплоты нужно, чтобы превратить 500 г льда, который имеет температуру -40°С, в пар при 100°С? (λ=3,410⁵ Дж/кг, L=2,310⁶ Дж/кг, c=2100 Дж/кг·°C)
Физика 10 класс Тепловые явления Количество теплоты превращение льда в пар физика термодинамика расчет теплоты температура льда пар при 100°C свойства воды теплота плавления теплота испарения
2025-11-10 19:08:05
Для решения этой задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения 500 г льда при -40°С в пар при 100°С. Этот процесс можно разбить на несколько этапов:
- Нагревание льда от -40°С до 0°С.
- Плавление льда в воду при 0°С.
- Нагревание воды от 0°С до 100°С.
- Парование воды в пар при 100°С.
Теперь давайте рассчитаем количество теплоты для каждого этапа.
- Нагревание льда:
- m = 0,5 кг (масса льда)
- c = 2100 Дж/кг·°C (удельная теплоемкость льда)
- ΔT = 0 - (-40) = 40°С (изменение температуры)
- Плавление льда:
- λ = 3,410 * 10^5 Дж/кг (теплота плавления льда)
- Нагревание воды:
- c = 4200 Дж/кг·°C (удельная теплоемкость воды)
- ΔT = 100 - 0 = 100°С (изменение температуры)
- Парование воды:
- L = 2,310 * 10^6 Дж/кг (теплота парообразования воды)
Для нагревания льда используем формулу:
Q1 = m * c * ΔT
Подставим значения:
Q1 = 0,5 * 2100 * 40 = 42000 Дж
Для плавления льда используем формулу:
Q2 = m * λ
Подставим значения:
Q2 = 0,5 * 3,410 * 10^5 = 170500 Дж
Для нагревания воды используем ту же формулу:
Q3 = m * c * ΔT
Подставим значения:
Q3 = 0,5 * 4200 * 100 = 210000 Дж
Для парования воды используем формулу:
Q4 = m * L
Подставим значения:
Q4 = 0,5 * 2,310 * 10^6 = 1155000 Дж
Теперь сложим все полученные количества теплоты:
Q_total = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
Q_total = 42000 + 170500 + 210000 + 1155000 = 1534500 Дж
Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения 500 г льда при -40°С в пар при 100°С, составляет 1534500 Дж.