Похожие вопросы
2025-10-30 04:50:41
Какое количество теплоты Q необходимо передать куску льда массой m = 2 кг, имеющему температуру t¹ = -20°С, чтобы превратить его в воду с температурой t² = 20°С?
Физика 11 класс Теплообмен и фазовые переходы Количество теплоты лёд вода температура физика 11 класс масса изменение состояния теплообмен Новый
2025-10-30 04:51:03
Чтобы рассчитать количество теплоты Q, необходимое для превращения куска льда в воду, нужно учитывать несколько этапов:
-
Подогрев льда до 0°C:
Сначала мы должны подогреть лед от -20°C до 0°C. Для этого используем формулу:
Q1 = m * c_лед * Δt
где:
- m = 2 кг (масса льда)
- c_лед = 2,1 кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда)
- Δt = 0°C - (-20°C) = 20°C (изменение температуры)
Подставляем значения:
Q1 = 2 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 20°C = 84 кДж
-
Плавление льда:
Теперь нам нужно учесть тепло, необходимое для плавления льда в воду. Используем формулу:
Q2 = m * L
где:
- L = 334 кДж/кг (теплота плавления льда)
Подставляем значения:
Q2 = 2 кг * 334 кДж/кг = 668 кДж
-
Подогрев воды до 20°C:
Теперь нужно подогреть получившуюся воду от 0°C до 20°C:
Q3 = m * c_вода * Δt
где:
- c_вода = 4,2 кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
- Δt = 20°C - 0°C = 20°C (изменение температуры)
Подставляем значения:
Q3 = 2 кг * 4,2 кДж/(кг·°C) * 20°C = 168 кДж
Теперь складываем все три количества теплоты:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 84 кДж + 668 кДж + 168 кДж = 920 кДж
Ответ: Необходимо передать 920 кДж теплоты куску льда массой 2 кг, имеющему температуру -20°C, чтобы превратить его в воду с температурой 20°C.