Кусок льда, имеющий массу 0,2 кг и температуру 0 С, помещён в калориметр с электронагрвателем. Какое количество теплоты потребуется, чтобы превратить лёд в воду с температурой 100 С ? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для превращения льда массой 0,2 кг при температуре 0°C в воду при температуре 0°C нужно тепло на смену агрегатного состояния, которое можно вычислить по формуле:

Q1 = m * L

Где:
Q1 - количество теплоты, необходимое для плавления льда (Дж)
m - масса льда (кг) = 0,2 кг
L - удельная теплота плавления льда = 334 кДж/кг

Q1 = 0,2 кг * 334 кДж/кг = 66,8 кДж

Для нагревания воды при температуре 0°C до 100°C используем формулу:

Q2 = m c ΔT

Где:
Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревания воды (Дж)
m - масса воды (кг) = 0,2 кг
c - удельная теплоемкость воды = 4186 Дж/(кг*°C)
ΔТ - изменение температуры = 100°C

Q2 = 0,2 кг 4186 Дж/(кг°C) * 100°C = 83720 Дж

Теперь сложим оба количества теплоты:

Q = Q1 + Q2 = 66,8 кДж + 83,72 кДж = 150,52 кДж

Таким образом, для превращения льда массой 0,2 кг при температуре 0°C в воду при температуре 100°C понадобится 150,52 кДж теплоты.