Question

какое количество теплоты необходимо для получения 5 кг воды при температуре 40 градусов из льда,температура которого -20 градусов? СРОЧНО

Answer 1

Дано:

Масса: m = 5 кг.

Начальная температура льда: $\bf t_1 = -20$ °C.

Температура плавления льда:  $\bf t_2 = 0$ °C.

Конечная температура воды:  $\bf t_3 = 40$ °C.

Найти нужно общую теплоту: Q - ?

Решение:

1. Общая теплота - это теплота нагревания льда до температуры плавления, теплота плавления льда и температура нагревания воды до конечной температуры, то есть: $Q = Q_1 + Q_2 + Q_3$.

2. Теплота нагревания льда: $Q_1 = c_1m(t_2 - t_1)$, где $c_1 = 2100$ Дж/(кг × °C) - удельная теплоёмкость льда.

3. Теплота плавления льда: $Q_2 = \lambda m$, где $\lambda = 3,3\times 10^5$ Дж/кг - удельная теплота плавления льда.

4. Теплота нагревания воды: $Q_3 = c_2m(t_3 - t_2)$, где $c_2 = 4200$ Дж/(кг × °C) - удельная теплоёмкость воды.

5. Конечная формула: $Q = c_1m(t_2 - t_1) + \lambda m + c_2m(t_3 - t_2) = m\big(c_1(t_2 - t_1) + \lambda + c_2(t_3 - t_2)\big)$.

Численно получим:

$Q = 5\big(2100\times(0 - (-20)) + 3,3\times 10^5 + 4200\times(40 - 0)\big) = 2700000$ (Дж).

Переведём в мегаджоули: Q = 2700000 Дж = 2,7 МДж.

Ответ: 2,7 МДж.