Какую массу льда, взятого при температуре -20 °С, можно расплавить и нагреть до 50 °С, если затратить количество теплоты 5,82 * 105 Дж?
от

1 Ответ

Дано:  
Температура льда (T1) = -20 °C = 253 K  
Температура нагретого льда (T2) = 50 °C = 323 K  
Количество теплоты (Q) = 5.82 * 10^5 Дж = 582,000 Дж  

Удельная теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг = 334,000 Дж/кг  
Удельная теплоемкость льда (c) = 2.09 кДж/(кг·K) = 2,090 Дж/(кг·K)  

Найти:  
Массу льда, которую можно расплавить и нагреть  

Решение:  
Сначала определим количество теплоты, необходимое для расплавления льда при -20 °C:  
Q1 = m * L  

Затем найдем количество теплоты, необходимое для нагрева полученной воды до 50 °C:  
Q2 = m * c * ΔT  

Общее количество теплоты Q должно быть достаточным для обоих процессов:  
Q = Q1 + Q2  

Подставим известные значения и решим уравнения:  
m * L + m * c * (T2 - T1) = Q  
m * (L + c * (T2 - T1)) = Q  
m = Q / (L + c * (T2 - T1))  

Подставим значения и вычислим массу льда:  
m = 582,000 / (334,000 + 2,090 * (323 - 253))  
m ≈ 0.429 кг  

Ответ:  
Можно расплавить и нагреть примерно 0.429 кг льда, если затратить количество теплоты, равное 582,000 Дж.
от