Вхолодильнике из воды при 20°c получили 100г льда при температуре -5°c. сколько энергии затрачено для получения льда?

pstepanova496 pstepanova496    1   02.10.2019 17:50    1

Ответы
Kok1n Kok1n  09.10.2020 12:12
Дано:

Начальная температура: \bf t_1 = 20 °C.

Масса: m = 100 г = 0,1 кг.

Температура кристаллизации воды: \bf t_2 = 0 °C.

Конечная температура: \bf t_3 = -5 °C.

Найти общее количество затраченной энергии: Q - ?

Решение:

1. Общая теплота состоит из теплоты охлаждения воды, теплота кристаллизации воды и теплоты охлаждения льда, то есть получим следующую формулу: Q = Q_1 + Q_2 + Q_3.

2. Теплота охлаждения воды: Q_1 = c_1m(t_1 - t_2),

где c_1 = 4200 Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость воды.

3. Теплота кристаллизации воды: Q_2 = \lambda m,

где \lambda = 3,3\times 10^5 Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды.

4. Теплота остывания льда: Q_3 = c_2m(t_2 - t_3),

где c_2 = 2100 Дж/(кг × °С) - удельная теплоёмкость льда.

5. Объединяем полученные формулы: Q = c_1m(t_1 - t_2) + \lambda m + c_2m(t_2 - t_3) = m\left(c_1(t_2 - t_1) + \lambda + c_2(t_2 - t_3)\right).

Численно получим:

Q = 0,1\times\bigg(4200\times(20 - 0) + 3,3\times 10^5 + 2100\times \big(0 - (-5)\big)\bigg) = 42450 (Дж).

ответ: 42450 Дж.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика