Удельная теплота плавления льда
Валере провел эксперименты с льдом и водой, нагревая их на электроплитке в закрытом алюминиевом контейнере. Было
Валере провел эксперименты с льдом и водой, нагревая их на электроплитке в закрытом алюминиевом контейнере. Было выяснено, что для того, чтобы растопить 0,1 кг льда, находившегося при температуре 0 °C, требуется 500 секунд, а для нагревания такого же количества воды на 10 °C нужно 70 секунд. Валера предположил, что мощность плитки постоянна и всё количество поступающего тепла идёт на растапливание льда или нагревание воды. Зная, что удельная теплоёмкость воды составляет 4200 Дж/(кг·°С), Валера хочет определить удельную теплоту плавления льда на основе полученных экспериментальных данных.
09.04.2024 13:50
Написать свой ответ:
Описание:
Удельная теплота плавления льда - это количество теплоты, необходимое для перехода единицы массы льда в ту же единицу массы воды при постоянной температуре. Для определения удельной теплоты плавления льда, нам необходимо использовать формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления.
Первым делом определим количество теплоты, необходимое для растапливания 0,1 кг льда. Согласно условию задачи, нам известна длительность времени нагревания и мощность плитки. Мощность плитки равна отношению количества теплоты к времени:
P = Q / t,
где P - мощность плитки, Q - количество теплоты, t - время.
Мы можем выразить количество теплоты Q:
Q = P * t.
Аналогично, для нагревания воды используем формулу:
Q = m * C * ΔT,
где C - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.
Подставляя известные значения в формулу, получаем:
Q = 0,1 кг * 4200 Дж/(кг·°С) * 10 °С = 4200 Дж.
Таким образом, количество теплоты, необходимое для нагревания воды на 10 °С равно 4200 Дж.
Теперь мы можем определить удельную теплоту плавления льда:
L = Q / m = 4200 Дж / 0,1 кг = 42000 Дж/кг.
Таким образом, удельная теплота плавления льда составляет 42000 Дж/кг.
Доп. материал:
Удельная теплота плавления льда составляет 42000 Дж/кг. Какое количество теплоты необходимо для растапливания 0,5 кг льда?
Совет:
Для лучшего понимания концепции удельной теплоты плавления льда, вы можете провести эксперимент на самом деле, используя лёд и воду. Запишите начальную массу льда и измерьте время, необходимое для его полного растапливания. Затем, используя известные значения и формулы, определите удельную теплоту плавления льда самостоятельно.
Упражнение:
Сколько теплоты необходимо для растапливания 0,2 кг льда при его начальной температуре -5 °C? Определите удельную теплоту плавления льда на основе полученных данных.