Дано:
- Масса льда, m = 1 кг
- Температура льда, T_ice = 0 °C
- Конечная температура воды, T_water = 50 °C
- Удельная теплота плавления льда, L_f = 334000 Дж/кг
- Удельная теплоемкость воды, c_water = 4200 Дж/(кг·К)
Найти:
- Общее количество теплоты Q, необходимое для получения 1 кг воды с температурой 50 °C из льда при 0 °C.
Решение:
Процесс состоит из двух этапов:
1. Плавление льда в воду при 0 °C.
2. Нагрев полученной воды с 0 °C до 50 °C.
Сначала рассчитаем количество тепла, необходимое для плавления льда:
Q1 = m * L_f
Q1 = 1 кг * 334000 Дж/кг
Q1 = 334000 Дж
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева воды от 0 °C до 50 °C:
Q2 = m * c_water * (T_water - T_ice)
Q2 = 1 кг * 4200 Дж/(кг·К) * (50 °C - 0 °C)
Q2 = 1 * 4200 * 50
Q2 = 210000 Дж
Теперь сложим оба значения, чтобы получить общее количество теплоты Q:
Q = Q1 + Q2
Q = 334000 Дж + 210000 Дж
Q = 544000 Дж
Ответ:
Для получения 1 кг воды с температурой 50 °C из льда при 0 °C требуется 544000 Дж теплоты.