Question

Определите, какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 2кг льда, взятого при температуре минус 30°с, расплавить и полученную воду нагреть до 50°с? нужно расписать вместе с дано, решением.

Answer 1

Дано:
Масса льда (m) = 2 кг
Температура льда (t1) = -30 °C
Температура воды (t2) = 50 °C
Удельная теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг
Удельная теплоемкость воды (c) = 4.18 кДж/кг*°C

Шаг 1: Расчет теплоты, необходимой для плавления льда
Теплота, необходимая для плавления льда, рассчитывается по формуле:
Q1 = m * L
где Q1 - теплота, необходимая для плавления льда.
Заменяем значения:
Q1 = 2 кг * 334 кДж/кг
Q1 = 668 кДж

Шаг 2: Расчет теплоты, необходимой для нагрева расплавленной воды
Теплота, необходимая для нагрева воды, рассчитывается по формуле:
Q2 = m * c * Δt
где Q2 - теплота, необходимая для нагрева воды.
Δt = t2 - t1
где Δt - изменение температуры.
Заменяем значения:
Δt = 50 °C - (-30 °C)
Δt = 80 °C
Q2 = 2 кг * 4.18 кДж/кг*°C * 80 °C
Q2 = 668 кДж

Шаг 3: Расчет общего количества теплоты, необходимого для заданного процесса
Так как процессы плавления и нагрева воды происходят последовательно, общая теплота, необходимая для заданного процесса, равна сумме теплоты для плавления льда и теплоты для нагрева воды:
Qобщ = Q1 + Q2
Заменяем значения:
Qобщ = 668 кДж + 668 кДж
Qобщ = 1336 кДж

Ответ: Для того чтобы расплавить 2 кг льда, взятого при температуре -30 °C, и нагреть полученную воду до 50 °C, необходимо затратить 1336 кДж теплоты.