Каково количество полученной извне теплоты Q, когда весь лед растаял и масса лимонада в стакане составила 295 г, если

Содержание: Теплота и теплообмен

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать понятие теплообмена и принцип сохранения энергии.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для таяния льда. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * L

где Q - количество теплоты, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления вещества. Удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г.

Q = 50 г * 334 Дж/г = 16700 Дж

Затем найдем изменение массы лимонада. Изначально масса лимонада была 250 г, а после растапливания льда составила 295 г. Следовательно, изменение массы равно:

Δm = 295 г - 250 г = 45 г

Теперь можно найти количество полученной извне теплоты, используя формулу:

Q = c * Δm * ΔT

где c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры. Удельная теплоемкость лимонада можно принять равной 4,18 Дж/(г·°C).

Так как лимонад и лед находились в тепловом равновесии, изменение температуры равно 0.

Q = 4,18 Дж/(г·°C) * 45 г * 0 °C = 0 Дж

Получили, что количество полученной извне теплоты Q равно 0 Дж.

Демонстрация: Найдите количество полученной извне теплоты Q, когда весь лед растаял и масса лимонада в стакане составила 295 г.

Совет: При решении задач по теплоте и теплообмену важно учитывать знание удельных теплот и удельных теплоемкостей различных веществ. Также обратите внимание на то, что изменение температуры может влиять на количество полученной или отданной теплоты.

Задание для закрепления: Аналогичная задача: масса льда составляет 100 г, масса воды - 200 г. Каково количество полученной извне теплоты, когда весь лед растаял и масса воды увеличилась до 250 г? Удельная теплота плавления льда - 334 Дж/г, удельная теплоемкость воды - 4,18 Дж/(г·°C), изменение температуры равно 0 °C.

Тема: Количество полученной извне теплоты при растапливании льда

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать тепловое уравнение. В данном случае, тепловое уравнение принимает вид: Q = m * L, где Q - количество теплоты, m - масса вещества и L - удельная теплота плавления или замерзания. Мы знаем массу льда (50 г), поэтому нам нужно найти удельную теплоту плавления льда и затем использовать тепловое уравнение для расчета теплоты Q.

Удельная теплота плавления льда (L) равна 334 Дж/г, что означает, что для каждого грамма льда требуется 334 Дж энергии, чтобы превратить его в жидкое состояние. Таким образом, удельная теплота замерзания также равна 334 Дж/г.

Теперь мы можем использовать тепловое уравнение для расчета теплоты Q: Q = (масса льда) * (удельная теплота плавления) = 50 г * 334 Дж/г = 16700 Дж.

Таким образом, количество полученной извне теплоты Q, когда весь лед растаял и масса лимонада в стакане составила 295 г, равно 16700 Дж.

Совет: Для лучшего понимания этой темы, рекомендую изучить удельную теплоту плавления и замерзания различных веществ, таких как лед, свинец, железо и т. д. Это поможет вам лучше понять, как изменение агрегатных состояний связано с тепловым взаимодействием.

Проверочное упражнение: Если удельная теплота плавления льда увеличивается до 350 Дж/г, каково будет новое количество полученной извне теплоты Q при растапливании того же количества льда?