Задача по физике количество теплоты Турист решил приготовить чай взял лед массой 400 г про t=-10С. Сколько энергии необходимо передать льду, чтобы получить воду t=100C?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева льда от -10 °C до воды при 100 °C, нужно учитывать несколько этапов, каждый из которых требует передачи определенного количества тепла.

Нагрев льда от -10 °C до 0 °C:
Мы используем формулу для количества теплоты (Q_1):
[
Q1 = m \cdot c{ice} \cdot \Delta t
]
где:

(m = 0.4 \, \text{кг}) (массa льда),(c_{ice} = 2.1 \, \text{кДж/(кг·°C)}) (удельная теплоемкость льда),(\Delta t = 0 - (-10) = 10 \, °C).

Подставляем значения:
[
Q_1 = 0.4 \cdot 2.1 \cdot 10 = 8.4 \, \text{кДж}
]

Плавление льда (при 0 °C):
Считаем количество тепла (Q_2), необходимое для плавления льда:
[
Q_2 = m \cdot L_f
]
где:

(L_f = 334 \, \text{кДж/кг}) (удельная теплота плавления).

Подставляем:
[
Q_2 = 0.4 \cdot 334 = 133.6 \, \text{кДж}
]

Нагрев воды от 0 °C до 100 °C:
Рассчитаем количество теплоты (Q_3):
[
Q3 = m \cdot c{water} \cdot \Delta t
]
где:

(c_{water} = 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)}) (удельная теплоемкость воды),(\Delta t = 100 - 0 = 100 \, °C).

Подставляем:
[
Q_3 = 0.4 \cdot 4.18 \cdot 100 = 167.2 \, \text{кДж}
]

Общее количество теплоты:
Сложим все этапы:
[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 8.4 + 133.6 + 167.2 = 309.2 \, \text{кДж}
]

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 400 г льда при -10 °C в воду при 100 °C, составляет 309.2 кДж.