температура льда -2 а масса 1,5 кг. Сначала надо расплавить лед потом закипятить воду. Найдите удельную теплоту

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы рассчитать общее количество тепла, необходимое для нагрева льда при заданной массе, его температуре и дальнейшем превращении в пар, необходимо учитывать следующие этапы:

Расплавление льда (приведение его до 0°C и превращение в воду).Нагрев воды до 100°C.Превращение воды в пар (если требуется).Нагрев пара (если требуется).

Теперь вычислим количество теплоты для первых двух этапов.

ДанныеМасса льда ( m = 1.5 \, \text{кг} )Температура льда ( T_{леда} = -2 \, \text{°C} )Начальная температура плавления льда ( T_{плавл} = 0 \, \text{°C} )Удельная теплота плавления льда ( L_{пл} = 334 \, \text{кДж/кг} )Удельная теплоемкость воды ( c_{вода} = 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} )1. Нагрев льда от -2°C до 0°C

Для этого используем формулу Q:

[
Q1 = m \cdot c{леда} \cdot \Delta T
]

где:

( c_{леда} ) - удельная теплоемкость льда (приблизительно 2.09 кДж/(кг·°C)),( \Delta T = 0 - (-2) = 2 \, \text{°C} ).

[
Q_1 = 1.5 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 2 \, \text{°C} = 6.27 \, \text{кДж}
]

2. Плавление льда и превращение в воду

[
Q2 = m \cdot L{пл}
]

[
Q_2 = 1.5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 501 \, \text{кДж}
]

3. Нагрев воды от 0°C до 100°C

[
Q3 = m \cdot c{вода} \cdot \Delta T
]

где:

( \Delta T = 100 - 0 = 100 \, \text{°C} ).

[
Q_3 = 1.5 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100 \, \text{°C} = 627 \, \text{кДж}
]

Общее количество теплоты

Теперь суммируем все три количества теплоты:

[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3
]

[
Q_{total} = 6.27 \, \text{кДж} + 501 \, \text{кДж} + 627 \, \text{кДж} = 1134.27 \, \text{кДж}
]

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для расплавления 1,5 кг льда при -2°C и последующего нагрева полученной воды до 100°C, составляет приблизительно 1134.27 кДж.