Какова была температура воды массой 500 г, если для перевода ее в лед при температуре 0°С потребовалось отвести

Тема урока: Теплота перехода фазы вещества

Пояснение: Переход фазы вещества происходит при изменении его агрегатного состояния, например, при переходе воды из жидкого состояния в лед. При этом происходит выделение или поглощение определенного количества тепла, которое называется теплотой перехода фазы или латентной теплотой.

Формула для расчета количества теплоты, необходимой для перехода фазы, выглядит следующим образом:

Q = m * L,

где Q - количество теплоты (в Дж), m - масса вещества (в кг), L - латентная теплота (в Дж/кг).

В данной задаче нам дано, что количество теплоты Q равно 212 Дж, масса воды m равна 500 г (0,5 кг) и требуется найти температуру воды.

Для решения задачи нужно использовать формулу:

Q = m * L,

где L - латентная теплота перехода воды в лед.

Подставляя известные значения, получаем:

212 = 0,5 * L.

Решим это уравнение относительно L:

L = 212 / 0,5 = 424 Дж/кг.

Теперь мы можем использовать формулу для расчета изменения температуры:

Q = m * c * ΔT,

где c - удельная теплоемкость воды (в Дж/кг∙°C), ΔT - изменение температуры.

Отсюда можно найти ΔT:

212 = 0,5 * c * ΔT.

Теперь подставим значение удельной теплоемкости воды c = 4186 Дж/кг∙°C и решим уравнение:

212 = 0,5 * 4186 * ΔT,

ΔT = 212 / (0,5 * 4186) ≈ 0,0254 °C.

Температура воды до перехода в лед будет равна 0 °C + 0,0254 °C ≈ 0,03 °C.

Совет: Для лучшего понимания задачи рекомендуется изучить удельную теплоемкость и латентную теплоту различных веществ.

Практика: Какое количество теплоты необходимо для перевода 1 кг льда при температуре -10 °С в воду при температуре 20 °С, если латентная теплота плавления льда равна 334 Дж/г?