График нагревания и плавления льда
Answer the following questions and complete the tasks after reviewing the ice heating and ice melting temperature
Answer the following questions and complete the tasks after reviewing the ice heating and ice melting temperature graph. 1. What is the melting temperature of ice? 2. How much heat is consumed for heating the ice up to the melting temperature? 3. Calculate the mass of the ice. 4. How much heat is consumed for converting a portion of the ice into water at the melting temperature? 5. Calculate the mass of the portion Δm of the solid object whose substance is in a molten state. 6. Find the mass of the portion of the object whose substance remains in a solid state while the rest is in a molten state.
22.12.2023 05:27
Написать свой ответ:
Описание:
1. Температура плавления льда составляет 0 градусов Цельсия. Это значит, что при достижении этой температуры лед начинает превращаться в воду.
2. Для нагревания льда до температуры плавления требуется определенное количество тепла. Это количество тепла можно определить, используя уравнение Q = m * c * ΔT, где Q - количество тепла, m - масса льда, c - удельная теплоемкость вещества (для льда это 2.09 Дж/град), ΔT - изменение температуры. Поскольку температура льда изначально равна -10 градусов, а температура плавления составляет 0 градусов, то ΔT = 0 - (-10) = 10 градусов. Подставляя значения в уравнение, получим Q = m * 2.09 * 10.
3. Чтобы определить массу льда, необходимо использовать закон сохранения энергии. Количество тепла, затраченное на нагревание льда, должно быть равно количеству тепла, затраченному на плавление льда. Таким образом, Q1, обозначающее количество тепла для нагревания, равно Q2, обозначающему количество тепла для плавления. Подставляя значения из предыдущего пункта в уравнение и решая его относительно массы льда, получим m = Q2 / (2.09 * 10).
4. Количество тепла, необходимое для превращения части льда в воду при температуре плавления, определяется также по формуле Q = m * c * ΔT. Так как в данной задаче не указаны значения для массы и изменения температуры, невозможно точно указать количество тепла.
5. Массу части объекта, которая находится в расплавленном состоянии, можно определить, используя формулу m = Q / (c * ΔT). Опять же, необходимо знать значения Q, c и ΔT.
6. Массу части объекта, которое остается в твердом состоянии, можно определить, вычитая массу расплавленной части из общей массы объекта. Опять же, недостающие значения не указаны, поэтому невозможно дать точный ответ.
Доп. материал:
Задача 1: Определите массу льда, при нагревании которого было затрачено 418 Дж тепла.
Решение: Используем уравнение Q = m * c * ΔT и подставляем известные значения: 418 = m * 2.09 * 10. Решаем это уравнение относительно массы льда и найденное значение будет ответом.
Совет:
Для лучшего понимания графика нагревания и плавления льда, рекомендуется изучить законы термодинамики и теплового равновесия. Также полезно ознакомиться с удельной теплоемкостью различных веществ.
Дополнительное задание:
1. Какая температура вещества будет использоваться, чтобы нагреть лед массой 250 г до температуры плавления? Удельная теплоемкость данного вещества составляет 2.5 Дж/град.
2. На сколько градусов нужно нагреть лед массой 500 г, чтобы его полностью расплавить? Удельная теплоемкость льда - 2.09 Дж/град.
3. Сколько калорий задерживается при нагревании 100 г льда до температуры плавления? Выразите ответ в калориях, удельная теплоемкость - 0.5 кал/град.