Какое кол-во теплоты необходимо затратить,чтобы изо льда массой 5кг,взятого при температуре -10С,получить...

Для решения данной задачи нужно учесть несколько этапов изменения состояния вещества и использовать соответствующие формулы.

1. Сначала определим количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления: Q1 = m c ΔT Q1 = 5кг 2100Дж/(кгС) * (0 - (-10)С) = 105000Дж

2. Затем определим количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q2 = m L Q2 = 5кг 340кДж/кг = 1700кДж = 1 700 000Дж

3. Далее определим количество теплоты, необходимое для нагревания воды от температуры плавления до температуры кипения: Q3 = m c ΔT Q3 = 5кг 4200Дж/(кгС) * (100 - 0)С = 2100000Дж

4. Последний этап - определение количества теплоты, необходимого для испарения воды: Q4 = m L Q4 = 5кг 2,3МДж/кг = 11,5МДж = 11 500 000Дж

Итак, общее количество теплоты, необходимое для превращения 5кг льда при -10С в пар при 100С, равно сумме всех этапов: Qобщ = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 Qобщ = 105000Дж + 1700000Дж + 2100000Дж + 11500000Дж = 16 440 000Дж

Таким образом, для получения пара из 5кг льда при -10С необходимо затратить 16 440 000Дж теплоты.

Чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 5 кг, взятого при температуре -10°C, в пар при 100°C, нужно пройти несколько этапов: нагреть лёд до температуры плавления, расплавить лёд, нагреть воду до температуры кипения и, наконец, превратить воду в пар. Каждый этап требует отдельного расчета количества теплоты.

1. Нагревание льда от -10°C до 0°C: Количество теплоты, необходимое для нагрева льда, рассчитывается по формуле: [ Q_1 = m \cdot c_1 \cdot \Delta T ] где:

   • ( m = 5 \, \text{кг} ) — масса льда,
   • ( c_1 = 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} ) — удельная теплоемкость льда,
   • ( \Delta T = 0°C - (-10°C) = 10°C ) — изменение температуры.

   Подставляем значения: [ Q_1 = 5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 10°C = 105000 \, \text{Дж} = 105 \, \text{кДж} ]

2. Плавление льда при 0°C: Количество теплоты, необходимое для плавления льда, рассчитывается по формуле: [ Q_2 = m \cdot \lambda ] где:

   • ( \lambda = 340 \, \text{кДж/кг} ) — удельная теплота плавления льда.

   Подставляем значения: [ Q_2 = 5 \, \text{кг} \cdot 340 \, \text{кДж/кг} = 1700 \, \text{кДж} ]

3. Нагревание воды от 0°C до 100°C: Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, рассчитывается по формуле: [ Q_3 = m \cdot c_2 \cdot \Delta T ] где:

   • ( c_2 = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} ) — удельная теплоемкость воды,
   • ( \Delta T = 100°C - 0°C = 100°C ).

   Подставляем значения: [ Q_3 = 5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 100°C = 2100000 \, \text{Дж} = 2100 \, \text{кДж} ]

4. Парообразование при 100°C: Количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар, рассчитывается по формуле: [ Q_4 = m \cdot r ] где:

   • ( r = 2300 \, \text{кДж/кг} ) — удельная теплота парообразования воды.

   Подставляем значения: [ Q_4 = 5 \, \text{кг} \cdot 2300 \, \text{кДж/кг} = 11500 \, \text{кДж} ]

Теперь суммируем все количества теплоты: [ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q4 ] [ Q{\text{общ}} = 105 \, \text{кДж} + 1700 \, \text{кДж} + 2100 \, \text{кДж} + 11500 \, \text{кДж} ] [ Q_{\text{общ}} = 15405 \, \text{кДж} ]

Следовательно, для превращения льда массой 5 кг, взятого при температуре -10°C, в пар при 100°C необходимо затратить 15405 кДж теплоты.

Для превращения льда массой 5 кг при температуре -10°C в пар при 100°C необходимо затратить 2,25 МДж (2250 кДж) теплоты.