Скільки часу потрібно полярникам, щоб розтопити достатню кількість льоду, щоб отримати 15 літрів кип"яченої води, якщо температура навколишнього середовища становить -40°C? Припускаючи, що вода отримує 50% енергії, що виділяється під час згоряння льоду.
Yarilo_2377
Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулы, связанные с теплообменом. Давайте разобьем ее на несколько этапов и пошагово решим.
Шаг 1: Расчет теплового количества, необходимого для расплавления льда.
Для этого мы используем формулу
\( Q = m \cdot L \),
где \( Q \) - тепловое количество, \( m \) - масса вещества, \( L \) - теплота плавления.
Поскольку мы знаем, что объем воды составляет 15 литров, нам нужно определить ее массу. Для этого мы используем формулу
\( m = V \cdot \rho \),
где \( V \) - объем вещества, \( \rho \) - плотность.
Плотность воды составляет около 1 г/см³. Таким образом, масса воды равна
\( m = 15000 \, \text{г}\).
Теплота плавления льда составляет около 334 Дж/г. Таким образом, тепловое количество для расплавления льда составляет
\( Q = 15000 \, \text{г} \cdot 334 \, \text{Дж/г}\).
Шаг 2: Расчет теплового количества, которое можно получить из сгорания льда.
Мы знаем, что вода получает 50% энергии, выделяемой при сгорании льда. Поэтому тепловое количество, которое передается воде, равно
\( Q_{\text{переданное}} = 0.5 \cdot Q \).
Шаг 3: Расчет времени, необходимого для передачи теплового количества от льда к воде.
Для этого мы используем формулу
\( Q_{\text{переданное}} = P \cdot t \),
где \( P \) - мощность, \( t \) - время.
Нам нужно перейти отэнергии (Дж) к мощности (Вт), используя формулу
\( P = \frac{Q_{\text{переданное}}}{t} \).
Теперь мы можем использовать формулу
\( t = \frac{Q_{\text{переданное}}}{P} \).
Подставляем значение \( Q_{\text{переданное}} = 0.5 \cdot Q \) и мощность \( P \).
Пожалуйста, дайте мне мгновение, чтобы выполнить вычисления.
Шаг 1: Расчет теплового количества, необходимого для расплавления льда.
Для этого мы используем формулу
\( Q = m \cdot L \),
где \( Q \) - тепловое количество, \( m \) - масса вещества, \( L \) - теплота плавления.
Поскольку мы знаем, что объем воды составляет 15 литров, нам нужно определить ее массу. Для этого мы используем формулу
\( m = V \cdot \rho \),
где \( V \) - объем вещества, \( \rho \) - плотность.
Плотность воды составляет около 1 г/см³. Таким образом, масса воды равна
\( m = 15000 \, \text{г}\).
Теплота плавления льда составляет около 334 Дж/г. Таким образом, тепловое количество для расплавления льда составляет
\( Q = 15000 \, \text{г} \cdot 334 \, \text{Дж/г}\).
Шаг 2: Расчет теплового количества, которое можно получить из сгорания льда.
Мы знаем, что вода получает 50% энергии, выделяемой при сгорании льда. Поэтому тепловое количество, которое передается воде, равно
\( Q_{\text{переданное}} = 0.5 \cdot Q \).
Шаг 3: Расчет времени, необходимого для передачи теплового количества от льда к воде.
Для этого мы используем формулу
\( Q_{\text{переданное}} = P \cdot t \),
где \( P \) - мощность, \( t \) - время.
Нам нужно перейти отэнергии (Дж) к мощности (Вт), используя формулу
\( P = \frac{Q_{\text{переданное}}}{t} \).
Теперь мы можем использовать формулу
\( t = \frac{Q_{\text{переданное}}}{P} \).
Подставляем значение \( Q_{\text{переданное}} = 0.5 \cdot Q \) и мощность \( P \).
Пожалуйста, дайте мне мгновение, чтобы выполнить вычисления.
Знаешь ответ?