Сколько теплоты нужно для того, чтобы привести 4-килограммовый кусок льда с температурой 0 °C кипения при 100 °C? При этом не нужно учитывать энергию, потраченную на нагревание самого котелка.
Давид
Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобится знать некоторые параметры и формулы, связанные с изменением теплоты вещества.
1. Сначала нам нужно выяснить, сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть лед от температуры 0 °C до его плавления при 0 °C. Для этого мы используем формулу:
где - теплота, - масса льда (4 кг), - удельная теплоемкость льда (2,09 Дж/(г °C)), - изменение температуры. В данном случае будет равно 0 °C - (-10 °C) = 10 °C. Подставив все значения в формулу, получим:
Таким образом, нам потребуется 83,6 кДж теплоты, чтобы нагреть лед от -10 °C до его плавления при 0 °C.
2. Затем мы должны учесть теплоту, потраченную на плавление льда. Для этого мы используем следующую формулу:
где - теплота, - масса льда (4 кг), - теплота плавления льда (334 Дж/г). Подставив значения, получим:
Таким образом, нам потребуется 1336 кДж теплоты, чтобы преобразовать лед в воду.
3. Наконец, нам нужно учесть теплоту, потраченную на нагревание воды до ее кипения. Для этого мы используем формулу:
где - теплота, - масса воды (4 кг), - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/(г °C)), - изменение температуры. В данном случае будет равно 100 °C - 0 °C = 100 °C. Подставив значения в формулу, получим:
Таким образом, нам потребуется 1672 кДж теплоты, чтобы нагреть воду от 0 °C до ее кипения при 100 °C.
4. Итак, общая теплота, необходимая для приведения 4-килограммового льда с температурой 0 °C кипения при 100 °C, будет равна сумме всех трех теплот:
Таким образом, нам потребуется 3091,6 кДж теплоты, чтобы привести лед кипеткущей водой.
1. Сначала нам нужно выяснить, сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть лед от температуры 0 °C до его плавления при 0 °C. Для этого мы используем формулу:
где
Таким образом, нам потребуется 83,6 кДж теплоты, чтобы нагреть лед от -10 °C до его плавления при 0 °C.
2. Затем мы должны учесть теплоту, потраченную на плавление льда. Для этого мы используем следующую формулу:
где
Таким образом, нам потребуется 1336 кДж теплоты, чтобы преобразовать лед в воду.
3. Наконец, нам нужно учесть теплоту, потраченную на нагревание воды до ее кипения. Для этого мы используем формулу:
где
Таким образом, нам потребуется 1672 кДж теплоты, чтобы нагреть воду от 0 °C до ее кипения при 100 °C.
4. Итак, общая теплота, необходимая для приведения 4-килограммового льда с температурой 0 °C кипения при 100 °C, будет равна сумме всех трех теплот:
Таким образом, нам потребуется 3091,6 кДж теплоты, чтобы привести лед кипеткущей водой.
Знаешь ответ?