Сколько льда, взятого при температуре -20 градусов, можно расплавить и нагреть до 50 градусов, используя 5,82×10⁵

Тема урока: Расплавление льда с помощью тепла

Разъяснение: Чтобы рассчитать количество льда, которое можно расплавить и нагреть до определенной температуры, нужно использовать формулу. Для этого нам понадобится узнать количество теплоты, необходимое для расплавления льда и его последующего нагрева.

- Сначала мы должны определить количество теплоты, необходимое для расплавления льда. Для этого мы умножаем массу льда на удельную теплоёмкость льда. Формула будет выглядеть следующим образом:
Q1 = m * c * Δt1
где Q1 - количество теплоты, m - масса льда, c - удельная теплоёмкость льда, Δt1 - изменение температуры (обычно это 0 градусов).

- Затем нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева расплавленного льда до желаемой температуры. Для этого мы умножаем массу расплавленного льда на удельную теплоёмкость воды и на разницу температур.
Q2 = m * c * Δt2
где Q2 - количество теплоты, m - масса расплавленного льда, c - удельная теплоёмкость воды, Δt2 - изменение температуры до желаемой.

- В итоге, чтобы найти общее количество льда, которое можно расплавить и нагреть до желаемой температуры, мы складываем оба значения:
Q = Q1 + Q2

Демонстрация: Допустим, у нас есть 100 граммов льда. Какое количество льда можно расплавить и нагреть до 50 градусов, используя 5,82×10⁵ единиц теплоты?

Масса льда: m = 100 граммов = 0,1 кг.
Удельная теплоёмкость льда: c = 2100 Дж/кг·°C.
Удельная теплоёмкость воды: c = 4200 Дж/кг·°C.
Изменение температуры для расплавления льда Δt1 = 0°C.
Изменение температуры до 50°C: Δt2 = 50°C.

Теперь мы можем использовать формулы:
Q1 = m * c * Δt1 = 0,1 кг * 2100 Дж/кг·°C * 0°C = 0 Дж.
Q2 = m * c * Δt2 = 0,1 кг * 4200 Дж/кг·°C * 50°C = 21000 Дж.

Общее количество теплоты, необходимое для расплавления и нагрева льда:
Q = Q1 + Q2 = 0 Дж + 21000 Дж = 21000 Дж.

Таким образом, с использованием 5,82×10⁵ единиц теплоты можно расплавить и нагреть до 50 градусов около 0,035 г (или 35 мг) льда.

Совет: Для улучшения понимания этой темы, важно запомнить основные формулы и значения удельной теплоемкости для различных веществ. Практикуйтесь в решении различных задач, чтобы лучше понять применение этих формул.

Дополнительное задание: Сколько льда, взятого при температуре -10 градусов, можно расплавить и нагреть до 30 градусов, используя 7,36×10⁵ единиц теплоты? (Удельная теплоемкость льда - 2100 Дж/кг·°C, удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг·°C)