8 Зависимость температуры 1 кг воды от времени при непрерывном охлаждении представлена на графике. Какое количество теплоты выделилось при охлаждении льда? Ответ: ______ кДж

Решение:

На графике показан процесс охлаждения воды, затем её замерзание, а затем охлаждение льда. Нам нужно найти количество теплоты, выделившееся при охлаждении именно льда.

1. Начальная точка замерзания: Вода начинает замерзать при 0°C. По графику это происходит примерно к 10 минутам. Вода имеет температуру 0°C.

2. Конечная точка охлаждения: Лед охлаждается до -20°C. Это происходит к 60 минутам.

3. Промежуток времени охлаждения льда: от 10 минут до 60 минут. То есть \( \Delta t = 60 - 10 = 50 \) минут. В этот промежуток температура меняется от 0°C до -20°C.

4. Удельная теплоемкость льда: \( c_{льда} \approx 2100 \) Дж/(кг·°C).

5. Масса воды/льда: \( m = 1 \) кг.

6. Изменение температуры: \( \Delta T = 0°C - (-20°C) = 20°C \).

7. Количество теплоты, выделившееся при охлаждении льда:

\[ Q = c_{m} \Delta T \]

\[ Q = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot 20 \text{ °C} = 42000 \text{ Дж} \]

8. Перевод в кДж:

\[ Q = \frac{42000}{1000} \text{ кДж} = 42 \text{ кДж} \]

Ответ: 42