Скільки тепла потрібно передати, щоб розтопити 5 кг льоду, який починається з температури – 10 °С, і нагріти отриману
Скільки тепла потрібно передати, щоб розтопити 5 кг льоду, який починається з температури – 10 °С, і нагріти отриману воду до 100 °С, після чого випарити її?
23.12.2024 20:35
Написать свой ответ:
Разъяснение: Чтобы решить данную задачу, мы должны распределить процесс на несколько этапов и рассчитать количество теплоты, требуемой для каждого этапа.
1. Расплавление льда: Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для розмораживания льда, мы используем формулу Q = m * L, где Q - количество теплоты, m - масса материала, а L - теплота плавления. Для льда L равно 334 000 Дж/кг. Используя данную формулу, мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для расплавления льда, как Q1 = 5 кг * 334 000 Дж/кг.
2. Нагрев воды: Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагревания воды, мы используем формулу Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры. Для воды c равно 4 186 Дж/(кг·°C). Поскольку у нас есть два этапа нагревания, нам нужно учесть изменение температуры от -10 °C до 0 °C и от 0 °C до 100 °C. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для каждого этапа, используя формулу Q1 = 5 кг * 4 186 Дж/(кг·°C) * (0 °C - (-10 °C)) и Q2 = 5 кг * 4 186 Дж/(кг·°C) * (100 °C - 0 °C).
3. Испарение воды: Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для испарения воды, мы используем формулу Q = m * E, где Q - количество теплоты, m - масса материала, а E - теплота испарения. Для воды E равно 2 260 000 Дж/кг. Используя данную формулу, мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое для испарения воды, как Q3 = 5 кг * 2 260 000 Дж/кг.
В итоге, общее количество теплоты, необходимое для выполнения всех этапов задачи можно рассчитать, сложив все значения Q1, Q2 и Q3:
Общее количество теплоты = Q1 + Q2 + Q3
Приведенная модельный пример задачи не содержит численных значений и является общим примером.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с удельными теплоемкостями и теплотами плавления и испарения для различных веществ. Также полезно изучить законы сохранения энергии, такие как закон сохранения энергии при нагревании и изменении состояния веществ.
Проверочное упражнение: Имеется 2 кг льда, начинающегося с температуры -5 °C. Определите количество теплоты, необходимое для расплавления льда, нагревания полученной воды до 50 °C и вскипячивания полученной воды.
Якщо натомість ви бажаєте розглянути іншу тему, будь ласка, зазначте її. Я буду радий вам допомогти!