Сколько спирта нужно сжечь, чтобы лед массой 10 кг с температурой 0°С. Расплавить и нагреть до 48°С? Потерями энергии пренебречь. (лямбда=3,4*10 дж\кг, с=4200 дж\кг*°С, q=27*10 дж\кг)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии:

Q1 + Q2 = Q,
где Q1 - количество энергии, необходимое для нагревания льда до температуры плавления,
Q2 - количество энергии, необходимое для плавления льда,
Q - количество энергии, необходимое для нагревания получившейся жидкости до температуры 48°.

Q1 = m c Δt1, где
m = 10 кг - масса льда,
c = 4200 Дж/кг*°С - удельная теплоемкость льда,
Δt1 = 0 - 0 = 0° - температурная разница.

Q1 = 10 4200 0 = 0 Дж.

Q2 = m λ,
где
λ = 3,4 10^3 Дж/кг - удельная теплота плавления льда.

Q2 = 10 3,4 10^3 = 34 000 Дж.

Q = m C Δt,
где C = 4200 Дж/кг*°С - удельная теплоемкость воды,
Δt = 48 - 0 = 48° - температурная разница.

Q = 10 4200 48 = 2 016 000 Дж.

Таким образом, общее количество энергии, необходимое для выполнения всех трех этапов, равно:
Q1 + Q2 + Q = 0 + 34 000 + 2 016 000 = 2 050 000 Дж.

Следовательно, чтобы сжечь достаточное количество спирта, нужно выделить 2 050 000 Дж энергии.