Какое количество теплоты необходимо для плавления 3-килограммового льда, находящегося при температуре -10 градусов

Марго

50

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимой для изменения температуры вещества или его фазового перехода. Для фазового перехода, такого как плавление льда, формула имеет вид:

\(Q = m \cdot L\),

где \(Q\) - количество теплоты, необходимое для фазового перехода (в джоулях), \(m\) - масса вещества (в килограммах) и \(L\) - удельная теплота плавления вещества (в джоулях на килограмм).

В данном случае нам дана масса льда (\(m = 3 \, \text{кг}\)) и его начальная температура (\(-10 \, ^\circ C\)). Чтобы лед стал жидким, его нужно расплавить, поэтому нам нужно использовать удельную теплоту плавления льда.

Удельная теплота плавления льда примерно равна \(334 \, \text{кДж/кг}\) или \(334 \times 10^3 \, \text{Дж/кг}\) (в данном случае используется значение с точностью до трёх действительных знаков).

Теперь мы можем заменить все известные значения в формулу и рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда:

\(Q = 3 \, \text{кг} \cdot 334 \times 10^3 \, \text{Дж/кг}\).

Мы должны убедиться, что используем одинаковую систему измерения, поэтому конвертируем килограммы в граммы:

\(Q = 3000 \, \text{г} \cdot 334 \times 10^3 \, \text{Дж/кг}\).

Теперь мы можем рассчитать значение:

\(Q = 1 002 000 000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, количество теплоты, необходимое для плавления 3-килограммового льда, находящегося при температуре -10 градусов Цельсия, составляет 1 002 000 000 джоулей.