1. Можно ли расплавить небольшой кусочек платины в огне от костра, если его температура составляет примерно 800 °С, а температура плавления платины равна 1772 °С?
2. Какое количество теплоты необходимо, чтобы превратить 5 кг льда с температурой -20 °С в воду при температуре 55 °С? Известно, что температура плавления льда составляет 0 °С, удельная теплота плавления льда равна 3,4⋅105Джкг, удельная теплоемкость льда равна 2100Джкг⋅°С, а удельная теплоемкость воды равна 4200Джкг⋅°С.
2. Какое количество теплоты необходимо, чтобы превратить 5 кг льда с температурой -20 °С в воду при температуре 55 °С? Известно, что температура плавления льда составляет 0 °С, удельная теплота плавления льда равна 3,4⋅105Джкг, удельная теплоемкость льда равна 2100Джкг⋅°С, а удельная теплоемкость воды равна 4200Джкг⋅°С.
Солнечный_Свет_3559
1. Нет, небольшой кусочек платины невозможно расплавить в огне от костра при температуре около 800 °C. Температура плавления платины составляет 1772 °C, что является значительно более высокой температурой, чем 800 °C. Для расплавления платины необходима более высокая температура, чем та, которая может быть получена в огне от костра.
2. Для расчета количества теплоты, необходимого для превращения льда в воду при заданных условиях, мы можем использовать формулу:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)
где:
- \(Q\) - количество теплоты (в джоулях),
- \(m\) - масса вещества (в кг),
- \(c\) - удельная теплоемкость (в Дж/кг·°C),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в °C).
Для превращения 5 кг льда с температурой -20 °C в воду при температуре 55 °C, нам необходимо учесть два этапа изменения температуры: первый этап - нагревание льда до точки плавления (0 °C), а затем второй этап - плавление льда и нагревание получившейся воды до 55 °C.
1) Нагревание льда до точки плавления:
\(Q_1 = m \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (0 - (-20)) \, \text{°C}\)
2) Плавление льда:
\(Q_2 = m \cdot L = 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\)
3) Нагревание получившейся воды до 55 °C:
\(Q_3 = m \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (55 - 0) \, \text{°C}\)
Итоговое количество теплоты будет равно:
\(Q = Q_1 + Q_2 + Q_3\)
Теперь давайте рассчитаем каждый этап по очереди:
1) Нагревание льда до точки плавления:
\(Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot (0 - (-20)) \, \text{°С} = 2100 \cdot 5 \cdot 20 \, \text{Дж} = 210000 \, \text{Дж}\)
2) Плавление льда:
\(Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} = 1,7 \times 10^6 \, \text{Дж}\)
3) Нагревание получившейся воды до 55 °С:
\(Q_3 = 5 \cdot 4200 \cdot (55 - 0) = 2310000 \, \text{Дж}\)
Теперь мы можем посчитать общее количество теплоты:
\(Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 210000 + 1700000 + 2310000 = 4221000 \, \text{Дж}\)
Таким образом, для превращения 5 кг льда с температурой -20 °С в воду при температуре 55 °С потребуется 4221000 Дж теплоты.
2. Для расчета количества теплоты, необходимого для превращения льда в воду при заданных условиях, мы можем использовать формулу:
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\)
где:
- \(Q\) - количество теплоты (в джоулях),
- \(m\) - масса вещества (в кг),
- \(c\) - удельная теплоемкость (в Дж/кг·°C),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в °C).
Для превращения 5 кг льда с температурой -20 °C в воду при температуре 55 °C, нам необходимо учесть два этапа изменения температуры: первый этап - нагревание льда до точки плавления (0 °C), а затем второй этап - плавление льда и нагревание получившейся воды до 55 °C.
1) Нагревание льда до точки плавления:
\(Q_1 = m \cdot c_1 \cdot \Delta T_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (0 - (-20)) \, \text{°C}\)
2) Плавление льда:
\(Q_2 = m \cdot L = 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг}\)
3) Нагревание получившейся воды до 55 °C:
\(Q_3 = m \cdot c_2 \cdot \Delta T_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot (55 - 0) \, \text{°C}\)
Итоговое количество теплоты будет равно:
\(Q = Q_1 + Q_2 + Q_3\)
Теперь давайте рассчитаем каждый этап по очереди:
1) Нагревание льда до точки плавления:
\(Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/кг·°С} \cdot (0 - (-20)) \, \text{°С} = 2100 \cdot 5 \cdot 20 \, \text{Дж} = 210000 \, \text{Дж}\)
2) Плавление льда:
\(Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 3,4 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} = 1,7 \times 10^6 \, \text{Дж}\)
3) Нагревание получившейся воды до 55 °С:
\(Q_3 = 5 \cdot 4200 \cdot (55 - 0) = 2310000 \, \text{Дж}\)
Теперь мы можем посчитать общее количество теплоты:
\(Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 210000 + 1700000 + 2310000 = 4221000 \, \text{Дж}\)
Таким образом, для превращения 5 кг льда с температурой -20 °С в воду при температуре 55 °С потребуется 4221000 Дж теплоты.
Знаешь ответ?