1. Какое количество энергии требуется для перевода кусочка льда массой 200 г, начиная с 0 °С, чтобы стать водой

Задача 1:

Для решения данной задачи, мы будем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для изменения температуры вещества:

\[Q = mc\Delta T\]

Где:
- \(Q\) - количество энергии, измеряемое в джоулях (Дж)
- \(m\) - масса вещества, измеряемая в граммах (г)
- \(c\) - удельная теплоемкость вещества, измеряемая в Дж/(г°C)
- \(\Delta T\) - изменение температуры, измеряемое в °C

1. Прежде всего, нам необходимо определить количество энергии, необходимое для перевода льда при 0 °С в воду при 0 °С. Для этого нам понадобится удельная теплота плавления льда, которая равна 334 Дж/г.

2. Теперь, когда кусочек льда превратился в воду при 0 °С, нам нужно определить количество энергии, требуемое для нагрева воды с 0 °С до 20 °С. Для этого мы используем удельную теплоемкость воды, которая составляет 4.18 Дж/(г°C).

Итак, приступим к расчетам:

1. Расчет энергии, необходимой для перевода льда в воду при 0 °С:

Масса льда \(m = 200\) г
Удельная теплота плавления льда \(c_1 = 334\) Дж/г
Температура изменения \(\Delta T_1 = 0 - 0 = 0\) °С

\[Q_1 = mc_1\Delta T_1 = 200 \cdot 334 \cdot 0 = 0\] Дж

2. Расчет энергии, необходимой для нагрева воды с 0 °С до 20 °С:

Масса воды \(m = 200\) г
Удельная теплоемкость воды \(c_2 = 4.18\) Дж/(г°C)
Температура изменения \(\Delta T_2 = 20 - 0 = 20\) °С

\[Q_2 = mc_2\Delta T_2 = 200 \cdot 4.18 \cdot 20 = 8360\) Дж

Таким образом, общее количество энергии, необходимой для перевода льда массой 200 г, начиная с 0 °С, чтобы стать водой при температуре 20 °С, равно сумме энергии, расчитанных в шагах 1 и 2:

\[Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 0 + 8360 = 8360\) Дж

Ответ: Количество энергии, необходимое для перевода кусочка льда массой 200 г, начиная с 0 °С, чтобы стать водой при температуре 20 °С, составляет 8360 Дж.

Задача 2:

Для расчета удельной теплоты плавления меди, мы воспользуемся формулой:

\[Q = mL\]

Где:
- \(Q\) - количество энергии, измеряемое в джоулях (Дж)
- \(m\) - масса вещества, измеряемая в граммах (г)
- \(L\) - удельная теплота плавления, измеряемая в Дж/г

Мы знаем, что для плавления медного слитка массой 2 кг было затрачено 420 кДж энергии. Переведем массу в граммы и энергию в джоули:

Масса медного слитка \(m = 2\) кг = \(2000\) г
Количество энергии \(Q = 420\) кДж = \(420000\) Дж

Теперь можем найти удельную теплоту плавления:

\[L = \frac{Q}{m} = \frac{420000}{2000} = 210\) Дж/г

Ответ: Удельная теплота плавления меди равна 210 Дж/г.