Яку масу льоду потрібно, щоб замерзнуло 2 кг парафіну, який знаходиться при температурі кристалізації, якщо ми покриємо

Vodopad

6

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые данные о парафине.

Первое, что нам нужно узнать, это теплота кристаллизации парафина. Теплота кристаллизации - это количество теплоты, которое нужно удалить из вещества, чтобы превратить его из жидкого состояния в твердое состояние при постоянной температуре. Для парафина эта теплота равна 200 кДж/кг.

Теперь мы можем перейти к решению задачи.

Шаг 1: Определение количества теплоты, которое нужно удалить из парафина:
Теплота, необходимая для кристаллизации парафина, можно рассчитать, используя формулу:
Q = m * L,
где Q - количество теплоты (в кДж), m - масса вещества (в кг), L - теплота кристаллизации (в кДж/кг).

В нашем случае, масса парафина равна 2 кг, а теплота кристаллизации равна 200 кДж/кг.
Подставляя в формулу, получаем:
Q = 2 кг * 200 кДж/кг = 400 кДж.

Шаг 2: Определение количества теплоты, которое может удалить лед:
Теплота, которую может удалить лед при температуре -5°C, можно рассчитать, используя формулу:
Q_лед = m_лед * c_лед * ΔT,
где Q_лед - количество теплоты, которое может удалить лед (в кДж), m_лед - масса льда (в кг), c_лед - удельная теплоёмкость льда (в кДж/кг·°C), ΔT - изменение температуры (в °C).

Удельная теплоёмкость льда равна 2,09 кДж/кг·°C, а изменение температуры равно -5°C (так как лед имеет отрицательную температуру).
Подставляя значения в формулу, получаем:
Q_лед = m_лед * 2,09 кДж/кг·°C * (-5°C).

Шаг 3: Определение массы льда:
Чтобы найти массу льда, необходимо решить уравнение, полученное из условия задачи:
Q = Q_лед.

Подставляем значения, полученные в шагах 1 и 2, и находим массу льда:
400 кДж = m_лед * 2,09 кДж/кг·°C * (-5°C).

Решаем уравнение:
m_лед = 400 кДж / (2,09 кДж/кг·°C * (-5°C)).

Выполняем расчет:
m_лед ≈ 38,33 кг.

Таким образом, нам понадобится примерно 38,33 кг льда, чтобы замерзло 2 кг парафина при температуре кристаллизации и покрытии его льдом при -5°C.

Примечание: В реальной жизни у нас всегда есть некоторые потери и разброс значений, поэтому значение массы льда будет приближенным.