Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды изо льда массой 10 кг, взятого при температуре (-20 °С), если температура должна быть равной 15 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж / (кг · °С), температура его плавления 0 °С, удельная теплота плавления 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С).С подробным решением.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся следующими формулами:

Количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления:

Q1 = mcΔt1

где m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда, Δt1 - изменение температуры.

Q1 = 10 кг 2100 Дж/(кг°С) * (0 °С - (-20 °С)) = 420 000 Дж

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q2 = ml

где m - масса льда, l - удельная теплота плавления льда.

Q2 = 10 кг * 340 кДж/кг = 3400 кДж = 3 400 000 Дж

Количество теплоты, необходимое для нагревания воды до заданной температуры:

Q3 = mcΔt2

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt2 - изменение температуры.

Q3 = 10 кг 4200 Дж/(кг°С) * (15 °С - 0 °С) = 63 000 Дж

Итак, общее количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 420000 Дж + 3400000 Дж + 63000 Дж = 3 840 000 Дж

Поэтому, количество теплоты, необходимое для приготовления питьевой воды из льда массой 10 кг в полярных условиях равно 3 840 000 Дж (или 3.84 МДж).