Question

На магазинных полках можно встретить ледниковую воду. Такое название вода  получила из-за того, что для её получения используют лёд. Какое количество энергии  потребуется, чтобы растопить лёд массой 2,5 кг? Считать, что начальная температура  льда отрицательная: -15°С, удельная теплота плавления: 340 кДж/кг, удельная  теплоемкость: 2100 температура плавления льда: 0°С. Ответ выразите в  Дж  кг∙℃  ,  килоджоулях.

Answer 1

дано:  
масса льда m = 2.5 кг  
начальная температура льда T_initial = -15°C  
температура плавления льда T_fusion = 0°C  
удельная теплота плавления L = 340 кДж/кг = 340,000 Дж/кг (переведем в Дж)  
удельная теплоемкость C = 2100 Дж/(кг·°C)  

найти:  
общее количество энергии Q для растапливания льда.

решение:  
1. Сначала найдем количество энергии, необходимое для нагрева льда от -15°C до 0°C с использованием формулы:  
Q1 = m * C * ΔT,  
где ΔT = T_fusion - T_initial = 0 - (-15) = 15°C.

Подставим известные значения:  
Q1 = 2.5 kg * 2100 Дж/(кг·°C) * 15°C  
= 2.5 * 2100 * 15  
= 78,750 Дж.

2. Далее рассчитаем количество энергии, необходимое для плавления льда:  
Q2 = m * L.

Подставим известные значения:  
Q2 = 2.5 kg * 340,000 Дж/kg  
= 850,000 Дж.

3. Теперь сложим оба количества энергии, чтобы получить общее количество энергии Q:  
Q = Q1 + Q2  
= 78,750 Дж + 850,000 Дж  
= 928,750 Дж.

ответ:  
Для растопливания льда массой 2.5 кг потребуется примерно 928,750 Дж или 928.75 кДж.