Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049260

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049260

Куску льда массой $4\text{ кг}$ при температуре $0\ {}^\circ\text{С}$ передали количество теплоты $1480\text{ кДж}$. Расплавится ли весь лёд? Какая при этом установится температура?

Удельная теплота плавления льда $34\cdot 10^4\text{ Дж/кг}$, удельная теплоёмкость воды $4200\text{ Дж/(кг}\cdot{}^\circ\text{С)}$. Температуру округлите до целых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Лёд уже при $0\ {}^\circ\text{С}$, значит, теплота сразу идёт на плавление. Сначала узнаем, сколько её вообще надо на весь кусок.

$$Q_{\text{пл}}=\lambda m=34\cdot 10^4\cdot 4=1\,360\,000\text{ Дж}=1360\text{ кДж}.$$

Передали $1480$ кДж, а это больше $1360$ кДж. Значит, весь лёд расплавится, и ещё останется лишняя теплота.

$$1480-1360=120\text{ кДж}=120\,000\text{ Дж}.$$

Куда её девать? Льда уже нет, есть $4$ кг воды при $0\ {}^\circ\text{С}$. Теплота пойдёт на нагрев этой воды. Выразим изменение температуры из формулы $Q=cm\Delta t$:

$$\Delta t=\dfrac{Q}{cm}=\dfrac{120\,000}{4200\cdot 4}=\dfrac{120\,000}{16\,800}\approx 7{,}1\ {}^\circ\text{С}.$$

Вода начинала с нуля, поэтому температура станет примерно $7\ {}^\circ\text{С}$.

Проверим себя обратным расчётом: сложим всю теплоту, что ушла на этот путь. Плавление $1360$ кДж плюс нагрев $4200\cdot 4\cdot 7{,}14\approx 120\,000$ Дж, то есть $120$ кДж. Всего $1480$ кДж, как в условии.

Ответ

Да, весь лёд расплавится; установится температура около 7 °С.
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)