Какое количество теплоты необходимо для того, чтобы 200 г льда температурой -20 градусов превратить в воду с температурой +20 градусов? Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/кг, температура плавления льда равна 0 градусов.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно выполнить следующие шаги:

Найти количество теплоты, необходимое для нагрева 200 г льда с температурой -20 градусов до температуры плавления льда (0 градусов):
Q1 = m c Δt1,
где m - масса льда (200 г = 0.2 кг),
c - удельная теплоёмкость льда (2100 Дж/кг),
Δt1 - изменение температуры (0 - (-20) = 20 градусов).
Q1 = 0.2 2100 20 = 8400 Дж.

Найти количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q2 = m L,
где L - теплота плавления льда (334000 Дж/кг).
Q2 = 0.2 334000 = 66800 Дж.

Найти количество теплоты, необходимое для нагрева 200 г воды с 0 градусов до 20 градусов:
Q3 = m c Δt3,
где m - масса воды (200 г = 0.2 кг),
c - удельная теплоёмкость воды (4200 Дж/кг),
Δt3 - изменение температуры (20 - 0 = 20 градусов).
Q3 = 0.2 4200 20 = 16800 Дж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для превращения 200 г льда температурой -20 градусов в воду температурой +20 градусов, равно сумме всех трех найденных значений:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 8400 + 66800 + 16800 = 92000 Дж.

Ответ: количество теплоты, необходимое для превращения 200 г льда температурой -20 градусов в воду температурой +20 градусов, равно 92000 Дж или 92 кДж.