Какое количество теплоты выделится при затвердевание воды массой 2кг,взятой при температуре 15°С ?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать количество теплоты, выделяющегося при затвердевании воды, необходимо учитывать два этапа: охлаждение воды до точки замерзания (0 °С) и ее последующее затвердевание.

Охлаждение воды до 0 °C:
Для этого этапа используем формулу:
[
Q_1 = mc\Delta T,
]
где:

( Q_1 ) — количество теплоты,( m ) — масса воды (2 кг),( c ) — удельная теплоёмкость воды (около 4190 Дж/(кг·°C)),( \Delta T ) — изменение температуры (15 °C - 0 °C = 15 °C).

Подставим значения:
[
Q_1 = 2 \, \text{кг} \cdot 4190 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 15 \, \text{°C} = 125700 \, \text{Дж}.
]

Затвердевание воды:
При затвердевании воды выделяется теплота, которую можно вычислить по формуле:
[
Q_2 = mL_f,
]
где:

( Q_2 ) — количество теплоты,( L_f ) — удельная теплота плавления воды (около 334000 Дж/кг).

Подставим значения:
[
Q_2 = 2 \, \text{кг} \cdot 334000 \, \text{Дж/кг} = 668000 \, \text{Дж}.
]

Теперь суммируем теплоты, выделяющиеся на первом и втором этапах:
[
Q = Q_1 + Q_2 = 125700 \, \text{Дж} + 668000 \, \text{Дж} = 793700 \, \text{Дж}.
]

Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при затвердевании 2 кг воды, взятой при температуре 15 °С, составляет 793700 Дж.