Упражнение 1. Определите энергию, необходимую для превращения в жидкость 100 кг железа, взятого при температуре плавления. 2. Рассчитайте энергию, нужную для получения 5 кг воды темпера- турой 20 °С из льда, находящегося при температуре -20 °С.
SSSOOOSSS ДАМ 40БАЛЛОВ
Ответы
Ответ:
Объяснение:
1)
Чтобы определить энергию, необходимую для превращения 100 кг железа в жидкость, нам нужно вычислить теплоту, необходимую для повышения температуры железа от точки плавления (т.пл.) до точки кипения (т. к.). Формула для этого:
Q = m * c * ΔT
где:
Q — необходимое количество тепловой энергии (в Джоулях, Дж).
m — масса нагреваемого вещества (в кг)
c — удельная теплоемкость вещества (Дж/кг°С)
ΔT — изменение температуры (в °C).
Для начала найдем температуры плавления и кипения железа. Температура плавления железа составляет около 1538°С, а температура кипения — около 2750°С.
Далее мы можем вычислить количество тепла, необходимое для повышения температуры 100 кг железа от точки плавления до точки кипения:
Q = 100 кг * 496 Дж/кг°C * (2750 – 1538) = 127 520 000 Дж
Теперь нам нужно преобразовать это значение из Джоулей в более практичную единицу, например, в киловатт-часы (кВтч). Мы можем сделать это, разделив значение на 1000 (чтобы преобразовать джоули в киловатт-часы):
127 520 000 Дж / 1000 = 127 520 кВтч
Следовательно, для превращения 100 кг железа из твердого состояния в жидкое потребуется примерно 127 520 кВтч энергии.
2)
Для расчета энергии, необходимой для получения 5 кг воды температурой 20°С из льда при температуре -20°С, нам необходимо учесть следующие факторы:
Теплоемкость воды составляет 4,184 Дж/г·К. Это означает, что для повышения температуры 1 грамма воды на 1 Кельвин (или Цельсий) требуется 4,184 Джоуля тепловой энергии.
Масса воды: Мы хотим получить 5 кг воды, поэтому нам нужно рассчитать количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры 5 кг воды с -20°С до 20°С.
Разница температур между начальной температурой (-20°С) и конечной температурой (20°С) составляет 40 К.
Используя формулу для тепловой энергии Q = mcΔT, где Q – тепловая энергия, m – масса вещества, c – удельная теплоемкость, а ΔT – изменение температуры, мы можем рассчитать необходимую энергию следующим образом:
Q = mcΔT
= 5 кг х 4,184 Дж/г·К х 40 К
= 20920 Дж
Следовательно, для получения 5 кг воды температурой 20°С из льда при температуре -20°С потребуется примерно 20920 Дж тепловой энергии.