1) Какую массу льда, взятого при температуре -20 °С, можно расплавить и нагреть до 50°C, если затратить количество теплоты 582000 Дж? 2) Какое количество теплоты выделится при испарении 1 кг? ​

Чтобы ответить на эти вопросы, нам нужно воспользоваться формулами термодинамики. Давайте разберем каждый вопрос по отдельности.

Вопрос 1: Расплавление и нагревание льда

Данные:

• Температура начальная льда: $T_1 = -20 °C$
• Температура конечная: $T_2 = 50 °C$
• Общее количество теплоты: $Q = 582000$ Дж
• Удельная теплоемкость льда: $c_{ice} = 2.1$ кДж/кг°C
• Удельная теплота плавления льда: $\lambda = 334$ кДж/кг
• Удельная теплоемкость воды: $c_{water} = 4.18$ кДж/кг°C

Расчет:

1. Сначала нагреем лед с -20°C до 0°C.
2. Затем расплавим лед.
3. Наконец, нагреем полученную воду от 0°C до 50°C.

Этап 1: Нагревание льда

$Q_1 = m \cdot c_{ice} \cdot (0 - T_1)$

Этап 2: Плавление льда

$Q_2 = m \cdot \lambda$

Этап 3: Нагревание воды

$Q_3 = m \cdot c_{water} \cdot (T_2 - 0)$

Суммарное количество теплоты: $Q = Q_1 + Q_2 + Q_3$

Отсюда найдем массу льда $m$. Решим это уравнение.

Вопрос 2: Количество теплоты при испарении 1 кг воды

Данные:

• Масса воды: $m = 1$ кг
• Удельная теплота парообразования воды: $L = 2260$ кДж/кг

Расчет:

Количество теплоты, необходимое для испарения воды: $Q = m \cdot L$

Расчитаем оба этих значения.

Ответы

1) Масса льда, которую можно расплавить и нагреть до 50°C:

Масса льда, которую можно расплавить и нагреть до 50°C, используя 582000 Дж (или 582 кДж) теплоты, составляет примерно 0.995 кг.

2) Количество теплоты, выделяемое при испарении 1 кг воды:

При испарении 1 кг воды выделяется 2260 кДж теплоты.

Эти расчеты основаны на принципах термодинамики и учете удельных теплоемкостей и теплот плавления/испарения для льда и воды. ​​