Дано:
- Масса кипятка, m = 2 кг
- Температура кипятка, T1 = 100 °C
- Конечная температура льда, T2 = 0 °C
- Удельная теплоемкость воды, c = 4200 Дж/(кг·К)
- Удельная теплота плавления льда, L = 334000 Дж/кг
Найти:
- Общее количество тепла Q, которое нужно отнять от воды, чтобы получить лед.
Решение:
Сначала рассчитаем количество тепла, которое необходимо для охлаждения 2 кг воды с 100 °C до 0 °C. Это можно вычислить по формуле:
Q1 = m * c * (T1 - T2)
Подставим известные значения:
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг·К) * (100 °C - 0 °C)
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг·К) * 100 К
Q1 = 840000 Дж
Теперь мы получим лед при 0 °C из воды. Для этого также нужно отнять теплоту, необходимую для превращения воды в лед:
Q2 = m * L
Подставим известные значения:
Q2 = 2 кг * 334000 Дж/кг
Q2 = 668000 Дж
Общее количество тепла Q, которое надо отнять от кипятка, равно сумме Q1 и Q2:
Q = Q1 + Q2
Q = 840000 Дж + 668000 Дж
Q = 1508000 Дж
Ответ:
Для получения льда с температурой 0 °C из 2 кг кипятка необходимо отнять 1508000 Дж теплоты.