Теплота плавления льда
1) Сколько теплоты нужно, чтобы полностью расплавить 5-килограммовый лед при начальной температуре 0 градусов Цельсия?
1) Сколько теплоты нужно, чтобы полностью расплавить 5-килограммовый лед при начальной температуре 0 градусов Цельсия? Ответ предоставить в целых числах без единицы измерения Дж.
5) Сколько минимально теплоты необходимо, чтобы полностью перевести 10-килограммовый лед с температурой -40 градусов Цельсия в жидкое состояние? Использовать только табличные значения из учебника: удельная теплоемкость (пункт 8), температура плавления (пункт 13) и удельная теплота плавления (пункт 15). Полученный ответ в джоулях перевести в килоджоули и записать.
5) Сколько минимально теплоты необходимо, чтобы полностью перевести 10-килограммовый лед с температурой -40 градусов Цельсия в жидкое состояние? Использовать только табличные значения из учебника: удельная теплоемкость (пункт 8), температура плавления (пункт 13) и удельная теплота плавления (пункт 15). Полученный ответ в джоулях перевести в килоджоули и записать.
20.12.2023 08:42
Написать свой ответ:
Разъяснение: Теплота плавления льда - это количество теплоты, которое необходимо добавить или извлечь из вещества при изменении его фазы из твердого состояния в жидкое (или наоборот) при постоянной температуре. Фазовые переходы происходят при постоянной температуре, поэтому для решения задачи нам необходимы только удельная теплоемкость вещества в разных фазах, температура плавления и удельная теплота плавления льда.
Демонстрация:
1) Чтобы полностью расплавить 5-килограммовый лед при начальной температуре 0 градусов Цельсия, нам необходимо добавить теплоты для перехода из твердого состояния в жидкое. Для решения задачи, используем следующие данные из учебника: удельная теплоемкость льда 2090 Дж/(кг*°С), температура плавления льда 0 градусов Цельсия и удельную теплоту плавления льда 334 000 Дж/кг.
Теплота плавления = масса * удельная теплота плавления
Теплота плавления = 5 * 334000 = 1670000 Дж
2) Чтобы полностью перевести 10-килограммовый лед с температурой -40 градусов Цельсия в жидкое состояние, нам необходимо дополнительно учесть энергию, необходимую для нагрева льда до температуры плавления. Используя данные из учебника, вычислим общее количество теплоты.
Теплота плавления = масса * удельная теплота плавления
Теплота плавления = 10 * 334000 = 3,340,000 Дж
Теплота для нагревания льда до температуры плавления:
Теплота = масса * удельная теплоемкость * изменение температуры
Теплота = 10 * 2090 * (0 – (-40)) = 83,600 Дж
Общая теплота = Теплота плавления + Теплота для нагревания
Общая теплота = 3,340,000 + 83,600= 3,423,600 Дж
Совет: Чтобы понять теплоту плавления льда лучше, можно представить, что это энергия, необходимая для разрушения межмолекулярных сил во льду и превращения его в жидкость при постоянной температуре.
Проверочное упражнение: Сколько теплоты необходимо, чтобы перевести 8-килограммовую порцию воды с температурой 25 градусов Цельсия в пар? Удельная теплота парообразования воды равна 2260 кДж/кг. (Ответ предоставить в килоджоулях)