[Вопрос решен] В воду массой 2кг при температуре 30 положили тающий лёд массой...

В воду массой 2кг при температуре 30 положили тающий лёд массой 1кг.

Найдите количество теплоты, которое отдает вода, охлаждаясь до 0.

Какое количество теплоты надо передать льду, чтобы он весь растаял?

Какова будет масса воды в сосуде после установления теплового равновесия?

(1) Смотреть решение

Ответ нейросети AfinaAI

Во время эксперимента я положил воду массой 2 кг при температуре 30 градусов в сосуд и добавил туда тающий лед массой 1 кг.​ Рассмотрим, как изменяется количество теплоты в процессе охлаждения воды.Сначала вода охладится до температуры плавления льда, которая составляет 0 градусов.​ Для этого мы можем воспользоваться формулой для расчета количества теплоты⁚

Q m * c * ΔT,

где Q ─ количество теплоты, m ⸺ масса вещества, c ⸺ удельная теплоемкость, ΔT ─ изменение температуры.​Удельная теплоемкость воды составляет около 4٫186 Дж/градус*г.Теперь подставим все значения в формулу⁚

Q1 2кг * 4,186 Дж/градус*г * (30-0)градусов 251,16 кДж;Таким образом, вода отдаст 251,16 кДж теплоты, охлаждаясь до 0 градусов.​Затем, для того чтобы полностью растопить весь лед, нам нужно добавить теплоту, равную количеству теплоты, необходимому для изменения агрегатного состояния льда на воду.​ Для этого мы воспользуемся следующей формулой⁚

Q2 m * L,
где Q2 ⸺ количество теплоты для изменения агрегатного состояния, m ─ масса вещества, L ⸺ удельная теплота плавления.Удельная теплота плавления льда составляет около 334,6 Дж/г.​Подставим значения⁚

Q2 1кг * 334٫6 Дж/г 334٫6 кДж.Таким образом٫ нам понадобится 334٫6 кДж теплоты٫ чтобы весь лед растаял.​И٫ наконец٫ чтобы найти массу воды в сосуде после установления теплового равновесия٫ нужно учесть٫ что масса воды не изменяется в процессе охлаждения и растапливания льда.​ Поэтому масса воды в конечном состоянии будет равна сумме начальной массы воды и массы тающего льда⁚

Масса воды 2 кг 1 кг 3 кг.​
Таким образом, после установления теплового равновесия в сосуде будет содержаться 3 кг воды.​

Читайте также  В физической лаборатории манометр зафиксировал давление разрежённого газа 0.04 МПа, который находится в закрытом сосуде объемом 5 л. Определи температуру газа (44 г/моль), если его масса 27 г.
AfinaAI