Яку кількість льоду, який має температуру -10 °С, можна розтопити, якщо на нього виливати свинець вагою

Zolotoy_Ray

9

Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета количества тепла, необходимого для плавления льда.

Первым шагом нужно вычислить теплоту, которую необходимо передать льду для его плавления. Для этого воспользуемся уравнением:

\( Q = m \cdot L \)

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

В данном случае, температура плавления свинца равна 332400 Дж/кг, а теплота плавления равна 24300 Дж/кг. Мы хотим узнать, какое количество льда можно растопить, используя 100 г свинца.

Сначала переведем массу свинца в килограммы:

\( m_{\text{свинца}} = \frac{100}{1000} = 0.1 \) кг

Теперь мы можем вычислить количество тепла, которое нужно передать льду:

\( Q = 0.1 \, \text{кг} \cdot 24300 \, \text{Дж/кг} = 2430 \, \text{Дж} \)

Теперь нам нужно вычислить количество льда, которое можно растопить при передаче 2430 Дж тепла. Для этого воспользуемся формулой:

\( Q = mc\Delta T \)

где \( m \) - масса вещества (льда), \( c \) - теплоемкость вещества, \( \Delta T \) - изменение температуры.

У нас есть две температуры - начальная температура льда (-10 °C) и температура плавления вещества (0 °C), то есть \( \Delta T = 0 - (-10) = 10 \) °C.

Теплоемкость льда составляет 2100 Дж/(кг·°C). Подставим все значения в формулу:

\( 2430 \, \text{Дж} = m_{\text{льда}} \cdot 2100 \, \left(\frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}\right) \cdot 10 \, \text{°C} \)

Теперь остается найти неизвестное значение \( m_{\text{льда}} \):

\( m_{\text{льда}} = \frac{2430 \, \text{Дж}}{21000 \, \text{Дж/кг·°C} \cdot 10 \, \text{°C}} = \frac{2430}{210000} = 0.0116 \, \text{кг} \)

Итак, мы можем растопить 0.0116 кг льда, используя 100 г (0.1 кг) свинца при данных условиях.

Надеюсь, это разъяснение было понятным для тебя. Если у тебя возникнут еще какие-либо вопросы, не стесняйся задавать их!