Сколько кубиков полностью расплавятся, если в калориметр, содержащий 1 кг воды с температурой 18 градусов, опускают

Тема вопроса: Теплообмен и плавление льда

Описание: Чтобы решить эту задачу, мы должны учесть теплообмен между льдом и водой, а также удельные теплоемкости и теплоту плавления льда.

Сначала определим количество теплоты, которое передается от льда к воде:

Теплота, передаваемая каждым кубиком льда = масса × удельная теплота плавления
Теплота от 50 кубиков льда = (масса каждого кубика × удельная теплота плавления) × количество кубиков льда

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для повышения температуры воды с 0°C до 18°C:

Количество теплоты = масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры

Теперь мы можем вычислить общее количество теплоты, которое можно получить от 50 кубиков льда:

Общее количество теплоты = количество теплоты, передаваемой льду + количество теплоты, необходимое для повышения температуры воды

Наконец, чтобы найти количество кубиков льда, которые полностью расплавятся, мы делим общее количество теплоты на теплоту плавления льда:

Количество расплавленных кубиков льда = общее количество теплоты / удельная теплота плавления льда

Демонстрация:

В данной задаче нужно определить, сколько кубиков льда полностью расплавятся. Для этого мы можем использовать формулу:

Количество расплавленных кубиков льда = (масса каждого кубика × удельная теплота плавления) × количество кубиков льда / (масса воды × удельная теплоемкость воды × изменение температуры)

Совет: Для понимания этой темы рекомендуется изучить законы теплового равновесия и удельные теплоемкости веществ. Также полезно разобраться в различных формулах, связанных с теплообменом и плавлением льда. Практика решения подобных задач также поможет лучше понять материал.

Дополнительное задание: Сколько кубиков льда полностью расплавится, если в калориметр, содержащий 0.5 кг воды с температурой 20 градусов, опускают 30 кубиков льда массой 10 г каждый, с начальной температурой -5 градусов? Удельная теплоемкость воды равна 4,18 кДж/кг(градус), а удельная теплота плавления льда равна 333,5 КДж/кг.

Предмет вопроса: Расплавление льда в калориметре

Описание:
Чтобы решить эту задачу, мы должны учесть теплообмен между льдом и водой, а также теплообмен между системой (льдом и водой) и окружающей средой.

Сначала определим количество теплоты, которое передается от воды к льду для расплавления льда. Используем формулу Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Количество теплоты, необходимое для расплавления одного кубика льда массой 5 г, равно 5 г * 340 кДж/кг = 1,7 кДж.

Следующий шаг - определить количество теплоты, которая передается от воды к льду для повышения температуры льда до 0 градусов. Для этого мы используем ту же формулу.

Масса воды в калориметре составляет 1 кг, и ее начальная температура 18 градусов. Таким образом, ΔT = 0 градусов - 18 градусов = -18 градусов.

Количество теплоты, переданное от воды к льду, равно 1 кг * 4,2 кДж/кг(градус) * (-18 градусов) = -75,6 кДж.

Чтобы узнать, сколько кубиков льда полностью расплавятся, мы должны разделить эту сумму на количество теплоты, необходимое для расплавления одного кубика льда.

Ответ: 75,6 кДж / 1,7 кДж/кубик = 44,47 кубиков льда.

Пример:
В этой задаче полностью расплавится 44 кубика льда.

Совет:
Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется разобраться с понятием удельной теплоты плавления и удельной теплоемкости вещества. Также полезно внимательно читать условие задачи и разделять тепловые процессы на отдельные этапы.

Задача для проверки:
Если вместо 50 кубиков льда массой 5 г каждый использовать 100 кубиков льда, сколько кубиков льда полностью расплавится? (Учтите, что удельная теплоемкость воды и удельная теплота плавления льда не изменятся)