При изготовлении льда в морозильной камере домашнего холодильника потребовалось 5 минут. При изготовлении льда в морозильной камере домашнего холодильника потребовалось 5 мин для того, чтобы охладить воду от 4 °С до 0 °C. Удельная теплоёмкость воды = 4200 Дж/(кг-°C), удельная теплоёмкость льда сл = 2100 Дж/(кг-°С), удельная теплота
плавления льда = 330 кДж/кг.
1) Какое количество теплоты отдала вода при охлаждении до 0 °С, если её масса 100 г?
2) Сколько времени потребуется для превращения этой воды в лёд, если мощность холодильника не меняется? Ответ выразить в минутах и округлить до целого числа.
3) Для охлаждения лимонада на празднике Пете потребуется 500 г льда. За какое время до прихода гостей он должен поставить в холодильник воду при температуре 4 °С, чтобы она
успела замёрзнуть? Напишите полное решение этой задачи.

14 Ноя 2020 в 19:44
970 +1
0
Ответы
1

1) Сначала найдем количество теплоты, которое отдала вода при охлаждении:
Q = c m Δt,
где c - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, Δt - изменение температуры.

Q = 4200 0.1 4 = 1680 Дж.

2) Для превращения воды в лёд нужно еще дополнительно теплоты на теплоту плавления:
Q = m * L,
где L - удельная теплота плавления льда.

Q = 0.1 * 330000 = 33000 Дж.

Теперь можем найти время, за которое это произойдет:
W = Pt,
где P - мощность холодильника, t - время.

P = Q / t,
t = Q / P = (1680 + 33000) / (5 * 60) ≈ 58 минут.

3) Для замерзания 500 г воды в лёд нужно также учитывать теплоту плавления. Таким образом, нам нужно вычислить общее количество теплоты, которое нужно извлечь из воды с температурой 4 °C:
Q = c m Δt + m * L,
где c - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, Δt - изменение температуры, L - удельная теплота плавления льда.

Q = 4200 0.5 4 + 0.5 * 330000 = 8400 + 165000 = 173400 Дж.

Теперь можем найти время, за которое это произойдет, используя такое же уравнение:
t = Q / P,
где P - мощность холодильника.
Так как мощность холодильника не меняется, то и время останется прежним, то есть 58 минут. Таким образом, Пете нужно поставить в холодильник воду за 58 минут до прихода гостей.

17 Апр в 22:05
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Бесплатные доработки
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы
Проверка работы на плагиат
Интересные статьи из справочника
Поможем написать учебную работу
Название заказа не должно быть пустым
Введите email
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 90 246 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут
Прямой эфир