1. Какая температура соответствует плавлению льда? 2. Сколько теплоты было потрачено на нагревание льда до температуры

Оксана

65

1. Температура плавления льда составляет 0 градусов Цельсия при нормальных условиях атмосферного давления.

Обоснование: Молекулы воды в твердом состоянии находятся в регулярной кристаллической структуре, при которой они жестко связаны. Когда температура поднимается, энергия передается молекулам, и они начинают вибрировать с большей амплитудой. При 0 градусах Цельсия, энергия, получаемая от окружающей среды, и энергия, уходящая от молекулы, находятся в равновесии, и лед сохраняет свою фиксированную структуру.

2. Для того чтобы нагреть лед до температуры плавления необходимо затратить определенное количество теплоты. Это количество теплоты можно рассчитать, используя формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где Q - количество теплоты, m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда (2.09 Дж/град), \(\Delta T\) - изменение температуры.

Обоснование: Формула Q = m * c * \(\Delta T\) основана на законе сохранения энергии. Удельная теплоемкость (c) - это количество теплоты, которое необходимо передать единичной массе вещества, чтобы повысить его температуру на один градус Цельсия.

3. Масса льда может быть определена, зная плотность льда и его объем. Плотность льда составляет приблизительно 0,92 г/см³.

Формула для расчета массы:

\[m = \rho \cdot V\]

где m - масса льда, \(\rho\) - плотность льда, V - объем льда.

Обоснование: Плотность - это мера массы вещества, занимающего определенный объем. Учитывая плотность льда и его объем, мы можем рассчитать его массу, используя формулу m = \(\rho\) * V.

4. Чтобы рассчитать количество теплоты, затраченное на переход части льда в воду при температуре плавления (плавление), мы используем формулу:

\[Q = m \cdot L_f\]

где Q - количество теплоты, m - масса тела, L_f - удельная теплота плавления (лед -> вода) для данного вещества.

Обоснование: Удельная теплота плавления (L_f) - это количество теплоты, необходимое для перевода единичной массы вещества из одной фазы вещества в другую при постоянной температуре. В данном случае, при температуре плавления льда, мы используем удельную теплоту плавления для рассчета количества теплоты.

5. Масса \(Δm\) твердого тела, вещество которого находится в расплавленном состоянии, может быть рассчитана, зная начальную массу тела и процент, которая перешла в жидкое состояние.

Формула для расчета массы \(Δm\):

\[\Delta m = m \times \frac{p}{100}\]

где \(Δm\) - масса твердого тела в расплавленном состоянии, m - начальная масса тела, p - процент вещества, перешедшего в жидкое состояние.

Обоснование: Мы используем простую пропорциональную формулу, учитывая, что масса вещества, перешедшего в жидкое состояние, пропорциональна начальной массе тела.

6. Масса той части тела, вещество которой осталось в твердом состоянии после плавления, может быть рассчитана путем вычитания массы \(\Delta m\) (расплавленной части) из начальной массы твердого тела.

Формула для расчета массы остатка:

\[m_{\text{ост}} = m - \Delta m\]

где \(m_{\text{ост}}\) - масса части тела, вещество которой осталось в твердом состоянии, m - начальная масса тела, \(\Delta m\) - масса тела, перешедшего в жидкое состояние.

Обоснование: Мы вычитаем массу тела, перешедшего в жидкое состояние (\(\Delta m\)) из начальной массы тела, чтобы получить массу остатка, который остался в твердом состоянии после процесса плавления.