1) Какое количество теплоты потребуется для повышения температуры льда с -20 °C до температуры плавления? 2) Какое

Morskoy_Skazochnik_8070

45

Конечно! Давайте рассмотрим каждую задачу по очереди и постараемся объяснить каждый шаг решения подробно и понятно для школьника.

1) Для начала мы знаем, что лёд находится при температуре -20 °C, а нужно повысить его температуру до температуры плавления. Температура плавления льда составляет 0 °C. Задача состоит в определении необходимого количества теплоты для этого процесса.

Чтобы решить эту задачу, мы можем воспользоваться формулой теплоснабжения \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), где:
- \(Q\) - количество теплоты, выраженное в джоулях (Дж);
- \(m\) - масса вещества, для которого определяется количество теплоты, выраженная в граммах (г);
- \(c\) - удельная теплоёмкость вещества, выраженная в Дж/(г·°C); и
- \(\Delta T\) - изменение температуры вещества, выраженное в °C.

Так как мы хотим выяснить количество теплоты для повышения температуры льда, масса льда и его удельная теплоёмкость будут ключевыми параметрами. Допустим, у нас есть 100 г льда.

Удельная теплоёмкость льда составляет примерно 2,09 Дж/(г·°C). Теперь мы можем использовать формулу, чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для повышения температуры льда:

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

Разность температур равна:

\[\Delta T = 0 °C - (-20 °C) = 20 °C\]

Подставим все известные значения в формулу:

\[Q = 100 \, \text{г} \cdot 2,09 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 20 °C\]

Выполняя вычисления, получим:

\[Q = 100 \, \text{г} \cdot 2,09 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 20 °C = 4180 \, \text{Дж}\]

Таким образом, для повышения температуры льда с -20 °C до температуры плавления понадобится 4180 Дж теплоты.

2) Для этой задачи мы знаем, что лёд уже находится при температуре плавления, то есть 0 °C, и нам нужно узнать количество теплоты, необходимое для его дальнейшего нагревания.

Для решения этой задачи мы также используем формулу теплоснабжения \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), но в данном случае разность температур будет важной и будет указывать, насколько мы хотим нагреть лёд. Предположим, что мы хотим нагреть 100 г льда до температуры 10 °C.

Так как лёд уже находится при температуре плавления, разность температур будет:

\(\Delta T = 10 °C - 0 °C = 10 °C\)

Мы знаем, что удельная теплоёмкость льда составляет 2,09 Дж/(г·°C), поэтому мы можем использовать формулу для рассчёта количества теплоты:

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

Подставим все известные значения в формулу:

\[Q = 100 \, \text{г} \cdot 2,09 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 10 °C\]

Рассчитаем это выражение:

\[Q = 100 \, \text{г} \cdot 2,09 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 10 °C = 2090 \, \text{Дж}\]

Таким образом, для нагревания льда, который находится при температуре плавления, до температуры 10 °C, потребуется 2090 Дж теплоты.