Вопрос задан 13.04.2025 в 09:13. Предмет Физика. Спрашивает Хасанова Руфина.

Определите количество теплоты , которое потребуется для нагревания и плавления 5 м3 (5 метров кубических) льда от температуры -15 градусов до температуры 0 градусов.
Даю много баллов

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Татаренко Артём.

Для решения задачи сначала разобьём её на этапы:

  1. Нагревание льда от -15°C до 0°C
  2. Плавление льда при 0°C

Дано:

  • Объём льда V=5м3V = 5 \, \text{м}^3
  • Температура начальная t1=15Ct_1 = -15^\circ \text{C}, конечная t2=0Ct_2 = 0^\circ \text{C}
  • Плотность льда ρ=900кг/м3\rho = 900 \, \text{кг/м}^3 (плотность приблизительно)
  • Удельная теплоёмкость льда cльда=2100Дж/(кг\cdotp°C)c_{\text{льда}} = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)}
  • Удельная теплота плавления льда λ=334000Дж/кг\lambda = 334000 \, \text{Дж/кг}

Этап 1: Нагревание льда от -15°C до 0°C

Для расчёта теплоты на нагревание используется формула:

Q1=mcльдаΔtQ_1 = m \cdot c_{\text{льда}} \cdot \Delta t

где:

  • mm — масса льда,
  • Δt=t2t1=0(15)=15C\Delta t = t_2 - t_1 = 0 - (-15) = 15^\circ \text{C}.

Масса льда:

m=ρV=900кг/м35м3=4500кг.m = \rho \cdot V = 900 \, \text{кг/м}^3 \cdot 5 \, \text{м}^3 = 4500 \, \text{кг}.

Подставляем данные в формулу:

Q1=4500кг2100Дж/(кг\cdotp°C)15°C.Q_1 = 4500 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 15 \, \text{°C}.

Рассчитываем:

Q1=141750000Дж.Q_1 = 141750000 \, \text{Дж}.

Этап 2: Плавление льда при 0°C

Для расчёта теплоты на плавление используется формула:

Q2=mλ,Q_2 = m \cdot \lambda,

где:

  • λ=334000Дж/кг\lambda = 334000 \, \text{Дж/кг}.

Подставляем данные:

Q2=4500кг334000Дж/кг.Q_2 = 4500 \, \text{кг} \cdot 334000 \, \text{Дж/кг}.

Рассчитываем:

Q2=1503000000Дж.Q_2 = 1503000000 \, \text{Дж}.

Итоговое количество теплоты

Общая теплота складывается из теплоты на нагревание и плавление:

Qобщ=Q1+Q2.Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2.

Подставляем значения:

Qобщ=141750000Дж+1503000000Дж.Q_{\text{общ}} = 141750000 \, \text{Дж} + 1503000000 \, \text{Дж}.

Рассчитываем:

Qобщ=1644750000Дж.Q_{\text{общ}} = 1644750000 \, \text{Дж}.

Ответ:

Для нагревания и плавления 5 м³ льда от -15°C до 0°C потребуется 1644750000Дж1644750000 \, \text{Дж} или 1,645ГДж1,645 \, \text{ГДж} (гигаджоулей).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос