Global EE

Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049535

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Агрегатные Состояния Вещества

№2. Задание без номера

ID: 00049535

Рассчитайте количество теплоты, выделяющееся при охлаждении и дальнейшей кристаллизации воды массой $2\text{ кг}$. Начальная температура воды $30\ {}^\circ\text{С}$.

Вода кристаллизуется при $0\ {}^\circ\text{С}$. Удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С), удельная теплота плавления льда $34\cdot 10^{4}$ Дж/кг.

Ответ дайте в кДж.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Представь бутылку с тёплой водой на морозе. Сразу она не замёрзнет: сначала вода остынет до $0$ °С, и только тогда начнёт превращаться в лёд. В обоих случаях теплота уходит наружу, поэтому обе порции надо учесть.

Первый этап — охлаждение от $30$ до $0$ °С, то есть на $30$ °С. Температура меняется, поэтому работает теплоёмкость:

$$Q_1=cm\Delta t=4200\cdot 2\cdot 30=252\,000\text{ Дж}.$$

Второй этап — кристаллизация при $0$ °С. Температура стоит, поэтому работает удельная теплота плавления, $\lambda=340\,000$ Дж/кг:

$$Q_2=\lambda m=340\,000\cdot 2=680\,000\text{ Дж}.$$

Дальше лёд по условию не охлаждается, поэтому этапов только два. Складываем и переводим в килоджоули:

$$Q=252\,000+680\,000=932\,000\text{ Дж}=932\text{ кДж}.$$

Проверим себя на одном килограмме: $4200\cdot 30+340\,000=466\,000$ Дж, а на два килограмма вдвое больше, $932\,000$ Дж.

Ответ

932
Другие задания по теме «Агрегатные Состояния Вещества» (8)