1) Какое количество теплоты необходимо для полного плавления куска льда массой 5 кг при начальной температуре

Шмель

2

1) Для решения этой задачи нам понадобится знать теплоту плавления льда. Давайте обратимся к таблице физических величин и найдем эту информацию. Теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг.

Теперь мы можем приступить к решению задачи. Нам нужно определить количество теплоты, необходимое для полного плавления куска льда массой 5 кг.

Формула для расчета количества теплоты Q можно записать следующим образом:
\[Q = m \cdot L,\]
где Q - количество теплоты, m - масса вещества, L - теплота плавления.

Подставим известные значения:
\[Q = 5 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг}.\]

Выполняя простые математические операции, мы получим значение:
\[Q = 1670 \, \text{кДж}.\]

Таким образом, для полного плавления куска льда массой 5 кг при начальной температуре 0 Цельсия необходимо 1670 кДж теплоты.

5) Аналогично предыдущей задаче, мы должны использовать теплоту плавления льда для расчета количества теплоты, необходимого для полного перехода льда из твердого состояния в жидкое состояние.

Из таблицы физических величин мы узнаем, что теплота плавления льда составляет 334 кДж/кг.

Теперь мы можем приступить к решению задачи. Нам нужно определить минимальное количество теплоты, необходимое для полного перехода льда массой 10 кг из твердого состояния при начальной температуре -40 Цельсия в жидкое состояние.

Сначала мы должны привести лед к температуре плавления (0 Цельсия). Для этого нам понадобится теплота:
\[Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T,\]
где Q_1 - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, \Delta T - изменение температуры.

Мы вычислим Q_1 следующим образом:
\[Q_1 = 10 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{кДж/кг} \cdot (0 - (-40)) \, \text{К}.\]

Если мы выполним простые математические операции, мы получим:
\[Q_1 = 8360 \, \text{кДж}.\]

Теперь, когда лед достиг температуры плавления (0 Цельсия), мы должны предоставить ему достаточно теплоты, чтобы произошел переход из твердого в жидкое состояние. Это потребует еще одной порции теплоты:
\[Q_2 = m \cdot L,\]
где Q_2 - количество теплоты, L - теплота плавления.

Подставим известные значения:
\[Q_2 = 10 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг}.\]

Выполняя простые математические операции, мы получим:
\[Q_2 = 3340 \, \text{кДж}.\]

Таким образом, минимальное количество теплоты, необходимое для полного перехода льда массой 10 кг из твердого состояния при начальной температуре -40 Цельсия в жидкое состояние, составляет 11700 кДж.