Процессы, происходящие при нагревании льда и воды:
1. Нагрев льда от -100°C до 0°C.
2. Плавление льда при 0°C.
3. Нагрев полученной воды от 0°C до 18°C.
дано:
- масса льда m = 2 кг
- начальная температура льда T1 = -100°C
- конечная температура воды T2 = 18°C
- удельная теплоёмкость льда c_лед = 2100 Дж/(кг·°C)
- теплотворная способность плавления льда L = 334000 Дж/кг
- удельная теплоёмкость воды c_вода = 4180 Дж/(кг·°C)
найти:
количество теплоты Q, необходимое для всех процессов.
решение:
1. Нагрев льда от -100°C до 0°C:
Q1 = m * c_лед * (0 - (-100))
Q1 = 2 * 2100 * 100 = 420000 Дж.
2. Плавление льда при 0°C:
Q2 = m * L
Q2 = 2 * 334000 = 668000 Дж.
3. Нагрев воды от 0°C до 18°C:
Q3 = m * c_вода * (18 - 0)
Q3 = 2 * 4180 * 18 = 150960 Дж.
Теперь найдем общее количество теплоты Q, необходимое для всех процессов:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 420000 + 668000 + 150960 = 1232960 Дж.
ответ:
Для растапливания льда и нагрева воды до 18°C потребовалось 1232960 Дж теплоты.