Дан кусок льда массой 100 г при температуре -10*С. Удельная теплоемкость льда 2100Дж/(кг× Р*С), удельная теплота плавления льда 3,34Дж/кг, температура плавления льда 0*С. а) определите количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления. б) определите количество теплоты, необходимое для плавления льда, взятого при температуре плавления. Срочно надо заранее огромное спасибо.

Для решения задачи о нагревании и плавлении льда воспользуемся физическими формулами, связанными с теплопередачей.

Дано:

1. Масса льда $m = 100 \, \text{г} = 0{,}1 \, \text{кг}$
2. Температура начальная $T_{\text{нач}} = -10^\circ \text{C}$
3. Удельная теплоемкость льда $c_{\text{лед}} = 2100 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C})$
4. Удельная теплота плавления льда $\lambda = 3{,}34 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}$
5. Температура плавления льда $T_{\text{плавл}} = 0^\circ \text{C}$

Найти:

1. Количество теплоты $Q_1$, необходимое для нагревания льда до температуры плавления.
2. Количество теплоты $Q_2$, необходимое для плавления льда, взятого при температуре плавления.

Решение

а) Нагревание льда от -10°C до 0°C

Для нагревания льда от температуры $T_{\text{нач}}$ до температуры плавления $T_{\text{плавл}}$ используем формулу:

где:

• $m = 0{,}1 \, \text{кг}$ — масса льда,
• $c_{\text{лед}} = 2100 \, \text{Дж} / (\text{кг} \cdot \text{°C})$ — удельная теплоемкость льда,
• $\Delta T = T_{\text{плавл}} - T_{\text{нач}} = 0 - (-10) = 10 \, \text{°C}$ — разность температур.

Подставляем значения:

Таким образом, для нагревания льда до температуры плавления необходимо $Q_1 = 2100 \, \text{Дж}$.

б) Плавление льда при температуре 0°C

Для плавления льда при температуре плавления используем формулу:

где:

• $m = 0{,}1 \, \text{кг}$ — масса льда,
• $\lambda = 3{,}34 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг}$ — удельная теплота плавления льда.

Подставляем значения:

Таким образом, для плавления льда потребуется $Q_2 = 33400 \, \text{Дж}$.

Ответ:

а) Для нагревания льда до температуры плавления требуется $Q_1 = 2100 \, \text{Дж}$.
б) Для плавления льда при температуре 0°C требуется $Q_2 = 33400 \, \text{Дж}$.