Сколько тепла высвободится при охлаждении и замерзании 1 кг воды, исходно находящейся при 10°C? Удельная теплоемкость

Тема вопроса: Теплообмен при охлаждении и замерзании воды

Инструкция: Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение теплообмена, которое гласит:

Q = m * c * ΔT

где Q - количество выделяющегося или поглощаемого тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Сначала мы должны определить количество тепла, которое высвободится при охлаждении воды до 0°C. Используем формулу:

Q1 = m * c * ΔT1

где m = 1 кг, c = 4,2 кДж/(кг·°С), ΔT1 = 10°C - 0°C = 10°C.

Подставляем значения в формулу:

Q1 = 1 кг * 4,2 кДж/(кг·°С) * 10°C = 42 кДж

Теперь, чтобы определить количество тепла, которое высвободится при замерзании воды массой 1 кг из 0°C до -10°C, мы используем формулу:

Q2 = m * L

где L - удельная теплота плавления льда.

Подставляя значения:

Q2 = 1 кг * 330 кДж/кг = 330 кДж

Вычислим общее количество тепла, высвободившегося при охлаждении и замерзании воды:

Q = Q1 + Q2 = 42 кДж + 330 кДж = 372 кДж

Например:
У вас есть 1 кг воды, изначально находящейся при температуре 10°C. Сколько тепла высвободится при охлаждении и замерзании воды?
Совет:
Для решения таких задач полезно обратить внимание на данные, такие как удельная теплоемкость и удельная теплота плавления. Обратите также внимание на единицы измерения и убедитесь, что они согласованы.
Упражнение:
Вам нужно решить задачу по охлаждению и замерзанию 2 кг воды, который начинается изначально при температуре 20°C. Сколько тепла будет высвобождено? Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 кДж/(кг·°С), а удельная теплота плавления льда равна 334 кДж/кг.