Скільки тепла потрібно, щоб перетворити 25 грам льоду з температурою -15 градусів Цельсія на воду з температурою

Тема вопроса: Теплота смены состояния вещества

Объяснение: Для решения данной задачи необходимо учесть, что переход льда в воду сопровождается изменением его температуры и изменением состояния - сменой фазы. Для этого применим формулу:

Q = m * c * ΔT

Где:
Q - количество теплоты, меряется в джоулях (Дж)
m - масса вещества, меряется в граммах (г)
c - удельная теплоемкость вещества, меряется в Дж/(г*°С)
ΔT - изменение температуры, меряется в градусах Цельсия (°С)

Для перехода льда в воду примем, что удельная теплоемкость льда равна 2.09 Дж/(г*°С), а смена фазы происходит при постоянной температуре 0 градусов Цельсия.

Таким образом, решение задачи будет выглядеть следующим образом:

Q1 = m * c1 * ΔT1
Q2 = m * L

где:
Q1 - количество теплоты для нагревания льда до 0 градусов Цельсия
Q2 - количество теплоты для смены фазы
m - масса льда, равная 25 граммам (25 г)
c1 - удельная теплоемкость льда, равная 2.09 Дж/(г*°С)
ΔT1 - изменение температуры льда до 0 градусов Цельсия
L - удельная теплота плавления льда, равная 333.5 Дж/г

ΔT1 = 0 - (-15) = 15

Теперь можем вычислить количество теплоты:

Q1 = 25 * 2.09 * 15 = 783.75 Дж
Q2 = 25 * 333.5 = 8337.5 Дж

Теперь найдем общее количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 = 783.75 + 8337.5 = 9121.25 Дж

Таким образом, чтобы перетворить 25 грамм льда с температурой -15 градусов Цельсия на воду с температурой 10 градусов Цельсия, необходимо 9121.25 Дж теплоты.

Совет: Чтобы лучше понять тему теплоты смены состояния вещества, рекомендую изучить определения удельной теплоемкости, удельной теплоты плавления и нагревания, а также формулы, используемые для расчетов. Также полезно провести некоторые практические опыты, связанные с изменением состояния вещества, чтобы наглядно увидеть, как происходит смена фазы и как это влияет на количество теплоты.

Задание: Перетворити 50 грамів води з температурою 30 градусів Цельсія на лід з температурою -5 градусів Цельсія. Розрахуйте кількість необхідної теплоти.