Какое количество теплоты необходимо, чтобы лёд массой 300г, взятый при температуре - 20°C, превратить в воду при температуре 0°C(удельная теплоёмкость льда составляет 2100дж/кг*°C, а удельная теплота плавления льда равна 340 дж/кг

Чтобы вычислить, какое количество теплоты необходимо, чтобы лёд массой 300 г, взятый при температуре -20°C, превратить в воду при температуре 0°C, нужно учитывать два этапа процесса:

1. Нагрев льда от -20°C до 0°C.
2. Плавление льда при 0°C в воду.

Шаг 1: Нагрев льда

Для того чтобы нагреть лёд с температуры -20°C до 0°C, используется формула:

где:

• $m$ — масса льда (300 г = 0,3 кг),
• $c_{\text{лёд}}$ — удельная теплоёмкость льда (2100 Дж/кг·°C),
• $\Delta T$ — изменение температуры (0°C - (-20°C) = 20°C).

Подставляем данные:

То есть, для нагрева льда до 0°C требуется 12 600 Дж энергии.

Шаг 2: Плавление льда

Чтобы расплавить лёд при 0°C, используется формула:

где:

• $L$ — удельная теплота плавления льда (340 000 Дж/кг).

Подставляем данные:

Для плавления льда при 0°C требуется 102 000 Дж энергии.

Общая теплота

Теперь, чтобы узнать общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 300 г при температуре -20°C в воду при температуре 0°C, складываем теплоту, затраченную на нагрев и плавление:

Ответ

Общее количество теплоты, которое необходимо для того, чтобы лёд массой 300 г, взятый при температуре -20°C, превратить в воду при температуре 0°C, составляет 114 600 Дж.