а) Какое количество теплоты требуется для нагревания куска льда массой 200 г с -20 °С до температуры плавления?

Тема урока: Количество теплоты и нагревание вещества

Описание:
Для решения задачи нам понадобится использовать формулу для расчета количества теплоты, которая выделяется или поглощается веществом. Формула выглядит следующим образом:

Q = m * c * ∆T

где:
Q - количество теплоты (в джоулях),
m - масса вещества (в граммах),
c - удельная теплоемкость вещества (в дж/г°C),
∆T - изменение температуры (в °C).

а) Для расчета количества теплоты, которое требуется для нагревания куска льда массой 200 г с -20 °C до температуры плавления, мы должны учесть следующее:
- Масса куска льда: m = 200 г
- Изменение температуры: ∆T = 0 °C - (-20 °C) = 20 °C
- Удельная теплоемкость льда: c = 2,09 Дж/г°C (при -20 °C)

Подставим эти значения в формулу:

Q = 200 г * 2,09 Дж/г°C * 20 °C = 8360 Дж

Ответ: Для нагревания куска льда массой 200 г с -20 °C до температуры плавления, необходимо 8360 Дж теплоты.

б) Для расчета количества теплоты, требующейся для нагревания куска льда при его температуре плавления, мы должны учесть следующее:
- Масса куска льда: m = 200 г
- Изменение температуры: ∆T = 0 °C - 0 °C = 0 °C
- Удельная теплоемкость льда: c = 2,09 Дж/г°C (при 0 °C)

Подставим эти значения в формулу:

Q = 200 г * 2,09 Дж/г°C * 0 °C = 0 Дж

Ответ: Для нагревания куска льда при его температуре плавления не требуется дополнительное количество теплоты.

Совет: При решении задач, связанных с расчетом количества теплоты, следует учитывать знаки температурных изменений. Если температура повышается, ∆T будет положительным числом, а если температура понижается, то ∆T будет отрицательным числом. Также обратите внимание на удельную теплоемкость вещества, которая может меняться в зависимости от температуры.

Ещё задача: Подопытные мыши провели эксперимент, в ходе которого изначально теплый кусок льда массой 300 г поместили в термос с водой. В результате кусок льда охладился до температуры -10 °C, а вода прогрелась до 15 °C. Найдите количество теплоты, которое было передано от воды к льду и образовавшейся тем самым покрышке льда. Удельные теплоемкости льда и воды составляют соответственно 2,09 Дж/г°C и 4,18 Дж/г°C.