1) Какое количество теплоты передалось воде при охлаждении до 0 °С, если ее масса составляет 100 г? 3) Через какой

Alekseevich

17

Хорошо, давайте посчитаем количество теплоты, переданное воде при охлаждении до 0 °С:

1) Для решения этой задачи воспользуемся уравнением теплопотери:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, а \(\Delta T\) - изменение температуры.

Масса воды составляет 100 г, значит \(m = 100 \, \text{г}\). Удельная теплоемкость воды равна \(c = 4,186 \, \text{Дж/(г °С)}\). Так как вода охлаждается до 0 °С, то изменение температуры \(\Delta T\) будет равно \(0 - 4 = -4 \, \text{°С}\).

Теперь мы можем подставить все значения в уравнение:

\[Q = 100 \, \text{г} \cdot 4,186 \, \text{Дж/(г °С)} \cdot (-4) \, \text{°С}\].

Расчитаем значение:

\[Q = -1674,4 \, \text{Дж}\].

Таким образом, количество теплоты, переданное воде при охлаждении до 0 °С, составляет -1674,4 Дж.

2) Теперь рассчитаем промежуток времени, через который Пете нужно поставить воду в холодильник, чтобы она успела замерзнуть, если он должен охладить 250 г льда для лимонада на празднике.

Для этого воспользуемся формулой:

\[Q = m \cdot L\],

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(L\) - удельная теплота плавления.

Масса льда составляет 250 г, значит \(m = 250 \, \text{г}\). Удельная теплота плавления воды равна \(L = 334,16 \, \text{Дж/г}\).

Теперь мы можем подставить все значения в уравнение:

\[-1674,4 \, \text{Дж} = 250 \, \text{г} \cdot 334,16 \, \text{Дж/г}\].

Расчитаем значение:

\[t = \frac{-1674,4 \, \text{Дж}}{250 \, \text{г} \cdot 334,16 \, \text{Дж/г}}\].

Расчет выходит около \(t \approx -2,514\) секунд.

Таким образом, Пете нужно поставить воду при температуре 4 °С в холодильник примерно за 3 секунды.