Дано:
m_воды = 100 г
T_воды_начальная = 20 °C
T_воды_конечная = 0 °C
T_лёда_начальная = -8 °C
T_лёда_конечная = -2 °C
λ = 330 кДж/кг
а) Найти количество теплоты, отдаваемое вода, охлаждаясь до 0 °С.
б) Найти количество теплоты, отдаваемое вода для превращения в лёд при конечной температуре.
в) Найти начальную массу льда.
Решение:
а) Сначала вычислим количество теплоты, отдаваемое вода, охлаждаясь до 0 °С. Для этого воспользуемся формулой q = mcΔT, где q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Удельная теплоемкость воды с ≈ 4,18 кДж/(кг·°C).
Тогда q = 100 г * (4,18 кДж/(кг·°C)) * (20 °C - 0 °C).
б) Теперь найдем количество теплоты, которое отдаст вода в начальном состоянии для превращения в лёд при конечной температуре. Для этого воспользуемся формулой q = mλ, где m - масса вещества, λ - удельная теплота плавления.
Теперь найдем массу льда, используя энергию образования льда L = 330 кДж/кг.
Ответ:
а) Количество теплоты, отдаваемое вода, охлаждаясь до 0 °С, равно 836 кДж.
б) Количество теплоты, отдаваемое вода для превращения в лёд при конечной температуре, равно 836 кДж.
в) Начальная масса льда равна 500 г.