Вопрос:

На приготовление в полярных условиях питьевой воды изо льда, взятого при температуре -20 °C, потребовалось количество теплоты 1050 ккал. Какова масса льда, если температура воды должна быть равна 15 °С? Ответ округлите до целого.

Ответ:

Задание №1

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные из справочных материалов (которые, к сожалению, не предоставлены, поэтому возьмем общеизвестные значения):

  • Удельная теплоемкость льда ($$c_{льда}$$) ≈ 2100 Дж/(кг×°C) = 0.502 ккал/(кг×°C)
  • Удельная теплота плавления льда ($$λ$$) ≈ 330 кДж/кг = 78.84 ккал/кг
  • Удельная теплоемкость воды ($$c_{воды}$$) ≈ 4200 Дж/(кг×°C) = 1 ккал/(кг×°C)

Теперь рассмотрим процесс нагрева льда и превращения его в воду:

  1. Нагрев льда от -20 °C до 0 °C: $$Q_1 = m cdot c_{льда} cdot (0 - (-20))$$
  2. Плавление льда при 0 °C: $$Q_2 = m cdot λ$$
  3. Нагрев воды от 0 °C до 15 °C: $$Q_3 = m cdot c_{воды} cdot (15 - 0)$$

Общее количество теплоты, необходимое для всего процесса:

$$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3$$

Подставим значения и выразим массу льда (m):

$$1050 = m cdot 0.502 cdot 20 + m cdot 78.84 + m cdot 1 cdot 15$$ $$1050 = 10.04 cdot m + 78.84 cdot m + 15 cdot m$$ $$1050 = 103.88 cdot m$$

Теперь найдем массу:

$$m = \frac{1050}{103.88} ≈ 10.11 ext{ кг}$$

Округляем до целого:

Ответ: 10 кг

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю

Похожие