Скільки тепла потрібно, щоб перетворити 4 кг льоду, взятого при -30 °C, у пару при

Для решения этой задачи, нам понадобится использовать формулу:

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

где:
\(Q\) - количество тепла,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Начнем с расчета количества тепла, необходимого для нагрева льда до температуры плавления (0 °C):

\(\Delta T_1 = 0 - (-30) = 30\).

Теплоемкость льда \(c_{\text{лида}}\) составляет около 2,09 кДж/(кг·°C).

Теперь мы можем вычислить количество тепла, необходимое для нагрева и плавления льда:

\(Q_1 = m \cdot c_{\text{лида}} \cdot \Delta T_1\).

Подставляем известные значения:

\(Q_1 = 4 \, \text{кг} \cdot 2,09 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 30 \, \text{°C} = 250,8 \, \text{кДж}\).

Теперь рассмотрим процесс перевода льда в пар:

Количество тепла, необходимое для перевода льда в пар при постоянной температуре, называется теплотой плавления. В случае льда она составляет приблизительно 334 кДж/кг.

Тепло, необходимое для перевода 4 кг льда в пар составляет:

\(Q_2 = m \cdot L_2\),

где \(L_2\) - теплота плавления для льда.

Подставляем известные значения:

\(Q_2 = 4 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 1336 \, \text{кДж}\).

Итак, общее количество тепла, необходимое для перевода 4 кг льда из -30 °C в пар составляет:
\(Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 250,8 \, \text{кДж} + 1336 \, \text{кДж} = 1586,8 \, \text{кДж}\).

Таким образом, чтобы перевести 4 кг льда из -30 °C в пар при постоянной температуре, понадобится 1586,8 кДж тепла.

Надеюсь, данное объяснение помогло вам понять решение задачи. Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.