1) Какая будет конечная температура куска льда массой 4 кг, который имеет начальную температуру 0 градусов и получит

1) Какая будет конечная температура куска льда массой 4 кг, который имеет начальную температуру 0 градусов и получит энергию 1480 кДж?
2) Сколько энергии потребуется для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и начальной температурой -10 °С? (Удельная теплоемкость льда - 2100 Дж/кг·°С, удельная теплота плавления льда - 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды - 23 МДж/кг.) Предоставьте решение с объяснениями.
Yantar

Yantar

Давайте начнем с первой задачи.

1) Для определения конечной температуры куска льда, нам необходимо использовать формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - переданная энергия, \(m\) - масса куска льда, \(c\) - удельная теплоемкость льда, \(\Delta T\) - изменение температуры.

У нас даны следующие значения:
\(m = 4\) кг (масса куска льда),
\(c = 2100\) Дж/кг·°С (удельная теплоемкость льда),
\(Q = 1480\) кДж (переданная энергия).

Перейдем к подстановке значений в формулу:

\(1480 \, \text{кДж} = 4 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}} \cdot \Delta T\).

Делаем преобразования, чтобы выразить \(\Delta T\):

\[\Delta T = \frac{1480 \, \text{кДж}}{4 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°С}}}.\]

Вычисляем:

\[\Delta T = \frac{1480 \, \text{кДж}}{8400 \, \text{Дж/°С}}.\]

\[\Delta T \approx 0,176 \, \text{°С}.\]

Таким образом, конечная температура куска льда будет приблизительно равна 0,176 °С.

Перейдем к решению второй задачи.

2) Для определения количества энергии, необходимой для полного расплавления и превращения в пар куска льда, мы должны разделить этот процесс на два этапа: расплавление льда и превращение воды в пар.

Сначала определим количество энергии, необходимое для расплавления куска льда. Используем формулу:

\(Q_1 = m \cdot L_f\),

где \(Q_1\) - количество энергии для расплавления, \(m\) - масса куска льда, \(L_f\) - удельная теплота плавления льда.

У нас даны следующие значения:
\(m = 4,5\) кг (масса куска льда),
\(L_f = 340\) кДж/кг (удельная теплота плавления льда).

Подставим значения в формулу:

\(Q_1 = 4,5 \, \text{кг} \cdot 340 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}.\)

Вычисляем:

\(Q_1 = 1530 \, \text{кДж}.\)

Теперь определим количество энергии, необходимое для превращения воды в пар. Используем формулу:

\(Q_2 = m \cdot L_v\),

где \(Q_2\) - количество энергии для превращения воды в пар, \(m\) - масса куска льда, \(L_v\) - удельная теплота парообразования воды.

У нас дано:
\(m = 4,5\) кг (масса куска льда),
\(L_v = 23\) МДж/кг (удельная теплота парообразования воды).

Подставим значения в формулу:

\(Q_2 = 4,5 \, \text{кг} \cdot 23000 \, \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}.\)

Вычисляем:

\(Q_2 = 103500 \, \text{кДж}.\)

Теперь сложим количество энергии, необходимое для расплавления и превращения воды в пар, чтобы получить общее количество энергии:

\(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2.\)

Подставим значения и вычислим:

\(Q_{\text{общ}} = 1530 \, \text{кДж} + 103500 \, \text{кДж}.\)

\(Q_{\text{общ}} = 105030 \, \text{кДж}.\)

Таким образом, для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и начальной температурой -10 °С, потребуется около 105030 кДж энергии.

Я надеюсь, что мое объяснение было понятным и полезным! Если у вас есть еще вопросы или нужна дополнительная помощь, не стесняйтесь спрашивать.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello