Вопрос задан 10.03.2025 в 09:08. Предмет Физика. Спрашивает Кожахметов Елдар.

Какое кол-во теплоты потребуется ,чтобы превратить 500 г льда ,имеющего температуру -40 ,в пар при температуре 100 ?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ахмадов Биродар.

Для того чтобы найти, сколько теплоты потребуется для того, чтобы превратить 500 г льда, имеющего температуру -40°C, в пар при температуре 100°C, нужно учесть несколько процессов, происходящих с веществом:

  1. Нагревание льда от -40°C до 0°C.
  2. Плавление льда (переход из твердого состояния в жидкое).
  3. Нагревание воды от 0°C до 100°C.
  4. Испарение воды при 100°C.

1. Нагревание льда от -40°C до 0°C

Для нагрева льда от -40°C до 0°C используем формулу для количества теплоты, необходимой для нагрева вещества:

Q1=mcледΔTQ_1 = m \cdot c_{\text{лед}} \cdot \Delta T

где:

  • m=500г=0,5кгm = 500 \, \text{г} = 0,5 \, \text{кг} — масса льда,
  • cлед=2,1кДж/(кг\cdotp°C)c_{\text{лед}} = 2,1 \, \text{кДж/(кг·°C)} — удельная теплоёмкость льда,
  • ΔT=0(40)=40°C\Delta T = 0 - (-40) = 40°C — изменение температуры.

Подставляем в формулу:

Q1=0,5кг2,1кДж/(кг\cdotp°C)40°C=42кДж.Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 2,1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 40°C = 42 \, \text{кДж}.

2. Плавление льда при 0°C

Для того чтобы растопить лёд, нужно использовать теплоту плавления:

Q2=mLfQ_2 = m \cdot L_f

где:

  • m=0,5кгm = 0,5 \, \text{кг} — масса льда,
  • Lf=334кДж/кгL_f = 334 \, \text{кДж/кг} — удельная теплота плавления льда.

Подставляем в формулу:

Q2=0,5кг334кДж/кг=167кДж.Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 167 \, \text{кДж}.

3. Нагревание воды от 0°C до 100°C

После того как лёд превратится в воду, её нужно нагреть от 0°C до 100°C. Для этого используем удельную теплоёмкость воды:

Q3=mcводаΔTQ_3 = m \cdot c_{\text{вода}} \cdot \Delta T

где:

  • m=0,5кгm = 0,5 \, \text{кг} — масса воды,
  • cвода=4,18кДж/(кг\cdotp°C)c_{\text{вода}} = 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} — удельная теплоёмкость воды,
  • ΔT=1000=100°C\Delta T = 100 - 0 = 100°C — изменение температуры.

Подставляем в формулу:

Q3=0,5кг4,18кДж/(кг\cdotp°C)100°C=209кДж.Q_3 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100°C = 209 \, \text{кДж}.

4. Испарение воды при 100°C

Для того чтобы превратить воду в пар, нужно добавить теплоту, необходимую для её испарения:

Q4=mLvQ_4 = m \cdot L_v

где:

  • m=0,5кгm = 0,5 \, \text{кг} — масса воды,
  • Lv=2260кДж/кгL_v = 2260 \, \text{кДж/кг} — удельная теплота парообразования воды.

Подставляем в формулу:

Q4=0,5кг2260кДж/кг=1130кДж.Q_4 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 1130 \, \text{кДж}.

Общая теплотa

Теперь, чтобы найти полное количество теплоты, сложим все четыре части:

Qtotal=Q1+Q2+Q3+Q4=42кДж+167кДж+209кДж+1130кДж=1548кДж.Q_{\text{total}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 42 \, \text{кДж} + 167 \, \text{кДж} + 209 \, \text{кДж} + 1130 \, \text{кДж} = 1548 \, \text{кДж}.

Ответ:

Чтобы превратить 500 г льда, имеющего температуру -40°C, в пар при температуре 100°C, потребуется 1548 кДж тепла.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос