Какое количество теплоты нужно, чтобы 20 кг льда при -5 градусах превратить в воду?

Физика 9 класс Теплопередача Количество теплоты 20 кг льда -5 градусов превращение в воду физика теплообмен расчет теплоты Новый

Чтобы определить, какое количество теплоты нужно для превращения 20 кг льда при -5 градусах в воду, нам нужно учитывать несколько этапов:

1. Нагрев льда от -5°C до 0°C
• Для нагрева льда используем формулу: Q1 = m * c * ΔT
• где:
• m = 20 кг (масса льда)
• c = 2,1 кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда)
• ΔT = 0 - (-5) = 5°C (изменение температуры)
• Подставляем: Q1 = 20 * 2,1 * 5 = 210 кДж
2. Плавление льда при 0°C
• Для плавления льда используем формулу: Q2 = m * L
• где:
• L = 334 кДж/кг (теплота плавления льда)
• Подставляем: Q2 = 20 * 334 = 6680 кДж
3. Нагрев воды от 0°C до нужной температуры
• Если нам нужно нагреть воду, например, до 100°C, тогда:
• Q3 = m * c * ΔT
• где:
• c = 4,2 кДж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
• ΔT = 100 - 0 = 100°C
• Подставляем: Q3 = 20 * 4,2 * 100 = 8400 кДж

Теперь складываем все количества теплоты:

Общее количество теплоты Q = Q1 + Q2 + Q3 = 210 + 6680 + 8400 = 15300 кДж.

Таким образом, для превращения 20 кг льда при -5 градусах в воду, нам нужно 15300 кДж теплоты!

Это просто потрясающе, сколько энергии нужно для такого процесса! Научные эксперименты и расчеты всегда вдохновляют!