Какое количество теплоты необходимо использовать чтобы нагреть 2 кг льда который находится при температуре -25 °c ,до кипения. какой мощности нагреватель необходимо взять чтобы это сделать это за 100 секунд
Мокрые листы бумаги слипаются потому, что на поверхности бумаги действует сила поверхностного притяжения. Мокрые листы бумаги теряют свою прочность, плотность их становится меньше в несколько раз, что обуславливает возможность легкой деформации. После высыхания, слипшиеся листы бумаги восстанавливают свою плотность и прочность, но прежняя форма, измененная при деформации, не восстанавливается. Кстати, слипаются даже два листа бумаги, если один из них смочен водой, а второй смочен маслом! Все это обуславливается физическими законами, которые действуют на поверхности листов бумаги.
Внутренняя энергия тела равна сумме кинетических энергий движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия. U = W кин + W пот. Оценим внутреннюю энергию 1 кг воды и 1 кг льда, находящихся при одинаковой температуре: при 0 градусов по шкале Цельсия (при 273 К) . Температура есть мера средней кинетической энергии теплового движения молекул. Следовательно, если температуры льда и воды одинаковы, то одинаковы и кинетические энергии, но потенциальные энергии взаимодействия молекул различны, потому что это два различных агрегатных состояния вещества. То количество теплоты, которое надо сообщить 1 кг льда, чтобы, не меняя температуры, перевести его из твердого состояния в жидкое, называется удельной теплотой плавления льда. Оно равно 330 кДж. ("лямда" = 330 кДж/кг) . Поэтому, внутренняя энергия 1 кг воды на 330 кДж больше внутренней энергии такого же количества льда.
m = 2 кг
c1 = 2100 Дж/кг°С
c2 = 4200 Дж/кг°С
t1 = -25°C
t2 = 0°C
t3 = 100°C
t = 100 с
Jl = 330 000 Дж/кг
Найти:
1) Q - ?
2) P - ?
Решение:
1) Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = ∆t1mc1 + Jlm + ∆t2mc2
Q = 25°С × 2 кг × 2,1 кДж/кг°С + 330 кДж/кг × 2 кг + 100°С × 2 кг × 4,2 кДж/кг°С = 105 кДж + 660 кДж + 840 кДж = 1,605 МДж
2) P = A/t
A = Q
P = Q/t
P = 1 605 000 Дж/100 с = 16 050 Вт = 16,05 кВт