Рассмотрев график нагревания льда и превращения части льда в воду, ответьте на вопросы и выполните задания. 1. Какова температура плавления льда? 2. Какое количество теплоты израсходовано на нагревание льда до температуры плавления? 3. Вычислите массу льда 4. Какое количество теплоты израсходовано на превращение части льда в воду при температуре плавления? 5. Вычислите массу части Δm твердого тела, вещество которой находится в расплавленном состоянии? 6. Найдите массу той части тела, вещество которой осталось в расплаве в твердом состоянии?
1. Температура плавления льда составляет 0 °C. Это можно увидеть на графике, где температура льда остается на одном уровне в течение определенного времени, несмотря на добавление теплоты.
2. Чтобы нагреть лед до 0 °C, нужно израсходовать определенное количество теплоты. Для этого нужно узнать количество теплоты, которое требуется для нагревания 1 г льда на 1 °C. Эта величина называется удельной теплоемкостью льда и равна 2,09 Дж/г·°C. Следовательно, чтобы нагреть лед от -15 °C до 0 °C, нужно умножить разницу в температуре на удельную теплоемкость льда: 15 градусов * 2,09 Дж/г·°C = 31,35 Дж.
3. Чтобы вычислить массу льда, нужно знать количество теплоты, которое израсходовано на его нагревание. Из предыдущего ответа мы знаем, что требуется 31,35 Дж теплоты для нагревания льда от -15 °C до 0 °C. Пусть масса льда равна "м" граммов. Тогда, используя удельную теплоемкость льда (2,09 Дж/г·°C), можем составить следующее уравнение: 31,35 Дж = 2,09 Дж/г·°C * м г * (0 °C - (-15 °C)). Решив это уравнение, получим: м = 0,75 г.
4. Чтобы вычислить количество теплоты, израсходованное на превращение части льда в воду при температуре плавления (0 °C), нужно умножить массу льда, которая осталась в расплавленном состоянии, на удельную теплоту плавления льда. Удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г. Пусть масса льда, которая превратилась в воду, равна "м1" граммов. Тогда количество теплоты, израсходованное на превращение льда в воду, можно выразить как: 334 Дж/г * м1 г.
5. Чтобы вычислить массу части Δm твердого тела (льда), вещество которой находится в расплавленном состоянии, мы должны знать, что на превращение льда в воду было израсходовано 334 Дж/г. Используя удельную теплоту плавления льда (334 Дж/г), мы можем составить следующее уравнение: 334 Дж/г * Δm г = 334 Дж. Значение Δm можно вычислить как Δm = 1 г.
6. Наконец, чтобы найти массу той части тела (льда), вещество которой осталось в расплавленном состоянии, нужно знать общую массу льда и массу той части, которая превратилась в воду. Общая масса льда равна 0,75 г (из ответа на вопрос 3), а масса той части, которая превратилась в воду, равна 1 г (из ответа на вопрос 5). Следовательно, масса части тела, вещество которой осталось в расплаве в твердом состоянии, составляет 0,75 г - 1 г = -0,25 г. Отрицательное значение указывает на то, что в этом случае никакая часть тела не остается в твердом состоянии.
2. Чтобы нагреть лед до 0 °C, нужно израсходовать определенное количество теплоты. Для этого нужно узнать количество теплоты, которое требуется для нагревания 1 г льда на 1 °C. Эта величина называется удельной теплоемкостью льда и равна 2,09 Дж/г·°C. Следовательно, чтобы нагреть лед от -15 °C до 0 °C, нужно умножить разницу в температуре на удельную теплоемкость льда: 15 градусов * 2,09 Дж/г·°C = 31,35 Дж.
3. Чтобы вычислить массу льда, нужно знать количество теплоты, которое израсходовано на его нагревание. Из предыдущего ответа мы знаем, что требуется 31,35 Дж теплоты для нагревания льда от -15 °C до 0 °C. Пусть масса льда равна "м" граммов. Тогда, используя удельную теплоемкость льда (2,09 Дж/г·°C), можем составить следующее уравнение: 31,35 Дж = 2,09 Дж/г·°C * м г * (0 °C - (-15 °C)). Решив это уравнение, получим: м = 0,75 г.
4. Чтобы вычислить количество теплоты, израсходованное на превращение части льда в воду при температуре плавления (0 °C), нужно умножить массу льда, которая осталась в расплавленном состоянии, на удельную теплоту плавления льда. Удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г. Пусть масса льда, которая превратилась в воду, равна "м1" граммов. Тогда количество теплоты, израсходованное на превращение льда в воду, можно выразить как: 334 Дж/г * м1 г.
5. Чтобы вычислить массу части Δm твердого тела (льда), вещество которой находится в расплавленном состоянии, мы должны знать, что на превращение льда в воду было израсходовано 334 Дж/г. Используя удельную теплоту плавления льда (334 Дж/г), мы можем составить следующее уравнение: 334 Дж/г * Δm г = 334 Дж. Значение Δm можно вычислить как Δm = 1 г.
6. Наконец, чтобы найти массу той части тела (льда), вещество которой осталось в расплавленном состоянии, нужно знать общую массу льда и массу той части, которая превратилась в воду. Общая масса льда равна 0,75 г (из ответа на вопрос 3), а масса той части, которая превратилась в воду, равна 1 г (из ответа на вопрос 5). Следовательно, масса части тела, вещество которой осталось в расплаве в твердом состоянии, составляет 0,75 г - 1 г = -0,25 г. Отрицательное значение указывает на то, что в этом случае никакая часть тела не остается в твердом состоянии.