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 данной задачи необходимо учитывать несколько этапов изменения состояния вещества и провести следующие расчеты:

Нагревание льда от температуры -20 °С до температуры плавления 0 °С:
Q1 = m c ΔT
Q1 = 10 кг 2100 Дж/(кг°C) (0 °C - (-20 °C))
Q1 = 10 кг 2100 Дж/(кг°C) 20 °C
Q1 = 420 000 Дж

Плавление льда при температуре 0 °С:
Q2 = m L
Q2 = 10 кг 340 000 Дж/кг
Q2 = 3 400 000 Дж

Нагревание воды от температуры плавления 0 °С до требуемой температуры 15 °С:
Q3 = m c ΔT
Q3 = 10 кг 4200 Дж/(кг°C) (15 °C - 0 °C)
Q3 = 10 кг 4200 Дж/(кг°C) 15 °C
Q3 = 630 000 Дж

Теплота, которая пошла на приготовление воды изо льда, будет равна сумме всех перечисленных выше этапов:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 420 000 Дж + 3 400 000 Дж + 630 000 Дж
Q = 4 450 000 Дж

Итак, количество теплоты, которое потребовалось на приготовление в полярных условиях 10 кг питьевой воды изо льда массой 10 кг, взятого при температуре -20 °С и приведенного к температуре 15 °С, составляет 4 450 000 Дж или 4,45 МДж.