Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049428
Агрегатные Состояния Вещества
№2. Задание без номера
ID: 00049428
Какое количество теплоты выделят $15\text{ кг}$ воды, взятой при температуре $20\ {}^\circ\text{С}$, превратившись в лёд при температуре $0\ {}^\circ\text{С}$? Начертите примерный график охлаждения и кристаллизации воды.
Удельная теплоёмкость воды $4200\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$, удельная теплота плавления льда $34\cdot 10^{4}\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$.
В поле ответа запишите только число; график постройте для себя на черновике и сверьте с разбором.
Ответ дайте в МДж.
Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина
Решение
Вода тёплая, замёрзнуть сразу она не может. Сначала она остывает до $0\ {}^\circ\text{С}$, и только потом кристаллизуется. На обоих этапах теплота выделяется.
Охлаждение: температура падает на $20$ градусов, и работает теплоёмкость именно воды, потому что льда ещё нет:
$$Q_1=cm\Delta t=4200\cdot 15\cdot 20=1\,260\,000\text{ Дж}$$
Кристаллизация: температура стоит на нуле, выделяется столько же теплоты, сколько нужно на плавление того же льда:
$$Q_2=\lambda m=340\,000\cdot 15=5\,100\,000\text{ Дж}$$
Всего:
$$Q=Q_1+Q_2=6\,360\,000\text{ Дж}=6{,}36\text{ МДж}$$
Заметь: лёд дальше не охлаждается, по условию он остаётся при $0\ {}^\circ\text{С}$.
График: наклонный отрезок вниз от $20\ {}^\circ\text{С}$ до $0\ {}^\circ\text{С}$, затем горизонтальный на нуле.
Сверка: кристаллизация даёт в $\dfrac{5\,100\,000}{1\,260\,000}\approx 4$ раза больше теплоты, чем остывание на $20$ градусов. Так и должно быть: теплоты кристаллизации одного килограмма хватило бы, чтобы остудить его примерно на $81$ градус, а здесь остывание всего на $20$.
Ответ
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)
- Задание — №00049677 — Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 400г воды при температуре…
- Задание — №00049676 — Чему равна относительная влажность воздуха, если при температуре 5 в степени °…
- Задание — №00049675 — Определите количество теплоты, которое необходимо для нагревания и дальнейшего…
- Задание — №00049674 — Определите количество теплоты, необходимое для превращения 1кг воды, взятой при…
- Задание — №00049673 — Почему после жаркого дня вечером и ночью над рекой часто образуется туман?
- Задание — №00049672 — Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы 30г спирта, взятого при…
- Задание — №00049671 — В чайнике было 2кг воды при температуре 16 в степени ° С. После того как воду…
- Задание — №00049670 — Для получения раннего урожая грунт утепляют паром. Найдите количество теплоты,…