Какова была масса льда (в кг), если ему было подведено 2 МДж теплоты и после этого образовалась вода с температурой

  • 27
Какова была масса льда (в кг), если ему было подведено 2 МДж теплоты и после этого образовалась вода с температурой 2 °С? Пренебрегая потерями теплоты в окружающую среду. Известно, что удельная теплота плавления льда равна 0,34 МДж/кг, а удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг*°C).
Kiska
55
Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии, согласно которому теплота, подведенная к льду, равна сумме теплоты, необходимой для плавления льда и теплоты, необходимой для нагревания получившейся воды.

Первым шагом найдем теплоту, необходимую для плавления льда. Для этого умножим удельную теплоту плавления на массу льда:

Qплавления=mльдаcплавления

Где mльда - масса льда, а cплавления - удельная теплота плавления льда. Подставляя значения, получим:

2МДж=mльда0.34МДж/кг

Находим массу льда:

mльда=2МДж0.34МДж/кг=5.88кг

Теперь найдем теплоту, необходимую для нагревания воды. Для этого умножим удельную теплоемкость воды на массу воды и на изменение температуры:

Qнагрева=mводыcводыΔT

Где mводы - масса воды, cводы - удельная теплоемкость воды, а ΔT - изменение температуры. Подставляя значения, получим:

2МДж=mводы4200Дж/(кг*°C)(20)

Упрощаем выражение:

2МДж=mводы8400Дж/°C

Находим массу воды:

mводы=2МДж8400Дж/°C=0.238кг

Таким образом, масса льда равна 5.88 кг, если после подведения 2 МДж теплоты образовалась вода с температурой 2 °С.