Сколько теплоты требуется для получения 200 граммов воды с температурой 0 градусов из льда массой 500 граммов

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о теплоте слияния и удельном тепле плавления воды.

Теплота слияния - это количество теплоты, необходимое для превращения вещества из твёрдого состояния в жидкое состояние при постоянной температуре. Удельная теплота плавления - это количество теплоты, необходимое для плавления 1 грамма вещества при постоянной температуре.

Для воды теплота слияния и удельная теплота плавления равны 334 Дж/г и 333 кДж/кг соответственно.

Теперь приступим к решению задачи.

1. Сначала нужно определить количество теплоты, необходимое для плавления льда. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * Л,

где Q - количество теплоты, m - масса льда, Л - удельная теплота плавления воды.

Подставляя значения, получаем:

Q = 500 г * 333 кДж/кг = 166500 кДж.

2. Теперь нужно определить количество теплоты, необходимое для нагревания получившейся жидкости до 0 градусов. Для этого воспользуемся формулой:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоёмкость воды, ΔT - изменение температуры.

Удельная теплоёмкость воды составляет 4,18 Дж/(г * °C).

Подставляя значения, получаем:

Q = 200 г * 4,18 Дж/(г * °C) * 0 градусов = 0 Дж.

3. Финальный этап - определение общего количества теплоты, необходимого для превращения льда массой 500 г в воду массой 200 г при температуре 0 градусов.

Q = Q1 + Q2,

где Q1 - количество теплоты, необходимое для плавления льда, Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревания получившейся жидкости.

Подставляя значения, получаем:

Q = 166500 кДж + 0 Дж = 166500 кДж.

Итак, для получения 200 г воды с температурой 0 градусов из льда массой 500 г и температурой -20 градусов необходимо 166500 кДж теплоты.