Способы изменения состояния веществ
1. Какое количество теплоты требуется для изменения состояния 200 граммов льда, взятого при 0 °C, до состояния воды
1. Какое количество теплоты требуется для изменения состояния 200 граммов льда, взятого при 0 °C, до состояния воды при 20 °C?
2. На основе предоставленных данных - массы медного слитка (2 кг) и энергии, потребленной для его плавления (420 кДж), определите удельную теплоту плавления меди. Решите задачу.
2. На основе предоставленных данных - массы медного слитка (2 кг) и энергии, потребленной для его плавления (420 кДж), определите удельную теплоту плавления меди. Решите задачу.
10.12.2023 19:49
Написать свой ответ:
Пояснение: Чтобы понять, сколько теплоты требуется для изменения состояния льда до состояния воды, нам нужно учесть два процесса: плавление и нагревание.
1. Плавление: Сначала лед должен плавиться и превращаться в воду. Для этого нам нужно знать удельную теплоту плавления льда. Удельная теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг, что означает, что для плавления одного килограмма льда требуется 334 кДж. Плотность льда составляет 0,92 г/см³. Используя эти данные, мы можем рассчитать массу льда, исходя из его объема. Формула для расчета массы: масса = плотность × объем. В данном случае объем можно рассчитать, умножив плотность льда на его объем (200 г / 0,92 г/см³).
2. Нагревание: После плавления льда, вода должна быть нагрета до 20 °C. Чтобы рассчитать необходимое количество теплоты, мы воспользуемся формулой Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Для воды значение удельной теплоемкости (c) составляет около 4,186 Дж/г·°C. Масса воды составляет 200 г, а изменение температуры (ΔT) равно 20 °C.
Подсчитаем количество теплоты, используя формулу: Q = mcΔT:
Q = 200 г × 4,186 Дж/г·°C × 20 °C
Пример использования:
1. Расчет количества теплоты для плавления льда:
Лед имеет плотность 0,92 г/см³. Определите объем 200 г льда, используя формулу объема: объем = масса / плотность. Подставьте значения для расчета: объем = 200 г / 0,92 г/см³ = 217,39 см³ = 0,21739 л.
Масса льда = плотность × объем = 0,92 г/см³ × 0,21739 л = 0,2 кг.
Количество теплоты, необходимое для плавления льда, составляет 0,2 кг × 334 кДж/кг = 66,8 кДж.
2. Расчет количества теплоты для нагревания воды:
Количество теплоты = масса воды × удельная теплоемкость × изменение температуры.
Q = 200 г × 4,186 Дж/г·°C × 20 °C = 16 744 Дж.
Теперь сложим оба полученных значения: 66,8 кДж + 16 744 Дж = 66764 Дж.
Совет: Используйте соответствующие физические величины и формулы для решения задач по изменению состояния веществ. Уделите особое внимание удельным теплоемкостям и удельным теплотам плавления разных веществ, так как они могут отличаться.
Упражнение: Сколько теплоты требуется для изменения состояния 300 г льда при -10 °C до состояния воды при 30 °C?