Какое количество теплоты необходимо для нагрева 8 кг льда от температуры -20 °С до достижения температуры воды?

Vechnaya_Zima

56

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать формулу теплового баланса:

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

Где:
\(Q\) - количество теплоты,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоёмкость вещества,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Давайте применим эту формулу к нашей задаче:

Масса льда \(m = 8 \, \text{кг}\).
Изменение температуры \(\Delta T\) можно найти, вычитая начальную температуру из конечной температуры:
\(\Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}}\).
В нашем случае, начальная температура \(T_{\text{начальная}} = -20 \, \degree C\) и конечная температура \(T_{\text{конечная}} = 0 \, \degree C\).

Удельная теплоёмкость вещества \(c\) для льда составляет \(2.093 \, \text{кДж/кг} \cdot \degree C\).
Обратите внимание, что удельная теплоёмкость вещества зависит от его состояния - в данном случае это лёд.

Подставим все значения в формулу для теплового баланса:

\(Q = 8 \, \text{кг} \cdot 2.093 \, \text{кДж/кг} \cdot \degree C \cdot (0 \, \degree C - (-20 \, \degree C))\)

Выполняем вычисления:

\(Q = 8 \, \text{кг} \cdot 2.093 \, \text{кДж/кг} \cdot 20 \, \degree C\)

\(Q = 334.88 \, \text{кДж}\)

Таким образом, для нагрева 8 кг льда от температуры -20 °C до достижения температуры воды, требуется 334.88 кДж теплоты.