Какое количество теплоты требуется передать льду массой 40 г, взятому при температуре t=−20C, чтобы полностью

Тема урока: Теплота передаваемая для плавления вещества

Описание: Чтобы растопить лед или свинец, нужно передать определенное количество теплоты. Для того чтобы рассчитать это количество, мы можем использовать следующие формулы:

Для льда:
Q = m * λ + m * c * Δt

Для свинца:
Q = m * λ + m * c * Δt + m * c * (t2 - t)
где:
Q - количество теплоты, передаваемое веществу (в джоулях или килоджоулях),
m - масса вещества (в кг),
λ - удельная теплота плавления (в джоулях/кг),
c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях/кг·°C),
Δt - изменение температуры.

Теперь решим задачу:

Для льда:
m = 40 г = 0.04 кг
t = -20°C
Q = 0.04 * 33 * 10^4 + 0.04 * 2100 * (-20) = -2.64 * 10^5 Дж

Ответ: -2.64 * 10^5 Джоулей.

Для свинца:
m = 100 г = 0.1 кг
t = 27°C
t2 = 327°C
Q = 0.1 * 25 * 10^3 + 0.1 * 140 * (327 - 27) = 4.1 * 10^5 Дж

Ответ: 4.1 * 10^5 Джоулей.

Совет: При решении задач по растапливанию или замерзанию вещества, помните, что при изменении фазы (плавление или замерзание), температура не изменяется. Это помогает найти общее количество передаваемой теплоты.

Практика: Какое количество теплоты требуется, чтобы растопить 500 г льда при температуре -10°C? Удельная теплота плавления льда λ = 33 * 10^4 Дж/кг, удельная теплоемкость льда c = 2100 Дж/кг·°C. Ответ предоставить в джоулях.