Физика, построить график построить график зависимости температуры от времени и рассчитать количество теплоты и изменение внутренней энергии для льда по вариантам: В1: масса льда 200 грамм, нагреваем от температуры -10 градусов Цельсия до температуры 150 градусов Цельсия, после чего охлаждаем до температуры 50 градусов по Цельсию. В2: масса льда 400 грамм, нагреваем от температуры -20 градусов Цельсия до температуры 130 градусов Цельсия, после чего охлаждаем до температуры 30 градусов по Цельсию.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для начала построим графики зависимости температуры от времени для каждого варианта.

В1: масса льда 200 г, нагреваем от -10°C до 150°C, затем охлаждаем до 50°C.

В2: масса льда 400 г, нагреваем от -20°C до 130°C, затем охлаждаем до 30°C.

Для расчета количества теплоты и изменения внутренней энергии воспользуемся следующей формулой:

Q = mcΔT

где
Q - количество теплоты
m - масса в граммах
c - удельная теплоемкость воды (принимаем равной 4.18 Дж/(г°C))
ΔT - изменение температуры.

В1
Нагреваем от -10°C до 0°C
Q1 = 200 г 4.18 Дж/(г°C) (0 - (-10))°C = 8360 ДжПлавление льда при 0°C
Q2 = 200 г * 333.5 Дж/г = 66700 ДжНагреваем от 0°C до 150°C
Q3 = 200 г 4.18 Дж/(г°C) (150 - 0)°C = 12540 ДжОхлаждаем до 50°C
Q4 = 200 г 4.18 Дж/(г°C) (50 - 150)°C = -8360 Дж

Всего Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 59340 Дж

В2
Нагреваем от -20°C до 0°C
Q1 = 400 г 4.18 Дж/(г°C) (0 - (-20))°C = 33400 ДжПлавление льда при 0°C
Q2 = 400 г * 333.5 Дж/г = 133400 ДжНагреваем от 0°C до 130°C
Q3 = 400 г 4.18 Дж/(г°C) (130 - 0)°C = 21560 ДжОхлаждаем до 30°C
Q4 = 400 г 4.18 Дж/(г°C) (30 - 130)°C = -33400 Дж

Всего Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 151960 Дж

Теперь мы можем построить графики и рассчитанные значения для каждого варианта.