Дано:
- Масса льда (m) = 500 г = 0,5 кг
- Начальная температура (t1) = -35 °C
- Конечная температура (t2) = 90 °C
Удельная теплоемкость:
- Удельная теплоемкость льда (c_лед) ≈ 2100 Дж/(кг·°C)
- Удельная теплоемкость воды (c_вода) ≈ 4200 Дж/(кг·°C)
- Удельная теплота плавления льда (L_плав) ≈ 334000 Дж/кг
Найти:
Количество теплоты (Q), необходимое для нагрева льда от -35 °C до 90 °C.
Решение:
1. Нагрев льда от -35 °C до 0 °C:
Q1 = m * c_лед * Δt1
где Δt1 = 0 - (-35) = 35 °C
Q1 = 0,5 кг * 2100 Дж/(кг·°C) * 35 °C
Q1 = 0,5 * 2100 * 35
Q1 = 36825 Дж
2. Плавление льда при 0 °C:
Q2 = m * L_плав
Q2 = 0,5 кг * 334000 Дж/кг
Q2 = 167000 Дж
3. Нагрев воды от 0 °C до 90 °C:
Q3 = m * c_вода * Δt2
где Δt2 = 90 - 0 = 90 °C
Q3 = 0,5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 90 °C
Q3 = 0,5 * 4200 * 90
Q3 = 189000 Дж
4. Общее количество теплоты:
Q = Q1 + Q2 + Q3
Q = 36825 Дж + 167000 Дж + 189000 Дж
Q = 393825 Дж
Ответ:
Количество теплоты, необходимое для нагрева льда массой 500 г с -35 °C до 90 °C, составит 393825 Дж.