На сколько градусов охладятся 40 кг льда, если отнять от него 420кДжтеплоты
Условие:
Решение:
Для решения этой задачи нам понадобится учет теплоты смены фазы и теплоты изменения температуры.
Сначала рассмотрим теплоту смены фазы. Для перехода льда в воду необходимо 334 кДж/кг теплоты. Таким образом, для 40 кг льда потребуется 40 кг * 334 кДж/кг = 13360 кДж теплоты.
Затем рассмотрим теплоту изменения температуры. Для нагревания воды на 1 градус Цельсия требуется 4,18 кДж/кг теплоты. Поскольку мы хотим охладить лед, то в данном случае теплота будет выделяться, а не поглощаться. Таким образом, для охлаждения 40 кг льда на ΔT градусов Цельсия потребуется 40 кг * 4,18 кДж/кг * ΔT.
Теперь мы можем записать уравнение, учитывающее оба этих процесса: 13360 кДж + 40 кг * 4,18 кДж/кг * ΔT = 420 кДж.
Решая это уравнение, мы можем найти значение ΔT: 40 кг * 4,18 кДж/кг * ΔT = 420 кДж - 13360 кДж, 40 кг * 4,18 кДж/кг * ΔT = -12940 кДж, ΔT = -12940 кДж / (40 кг * 4,18 кДж/кг), ΔT ≈ -77,8 градусов Цельсия.
Таким образом, лед охладится на примерно 77,8 градусов Цельсия, если отнять от него 420 кДж теплоты.