Ile ciepła należy dostarczyć do 0,5kg lodu o temp. -10 stopni, aby zmienić go w wodę o temp. 20 stopni? Bardzo proszę o rozpisanie wszystkiego skąd się bierze i co to jest. Będę wdzięczna <3

[tex]m = masa = 0,5kg\\T_1 = temperatura_.poczatkowa = -10\°C \\ T_0 = temperatura_.topnienia = 0\°C \\T_2 =temperatura_.koncowa = 20\°C\\c_l=cieplo~wlasciwe~lodu = 2100\frac{J}{kg*K} \\c_w=cieplo~wlasciwe~wody=4200\frac{J}{kg*K} \\c_t = cieplo~topnienia~lodu = 335 000 \frac{J}{kg}[/tex]

Ogólny wzór na ciepło potrzebne do zmiany temperatury ma postać:

[tex]Q= c_w * m * \Delta T[/tex]

[tex]c_w - cieplo~wlasciwe~substancji[/tex]

[tex]m - masa\\\Delta T - zmiana~temperatury[/tex]

Wyróżniamy jeszcze wzór na ciepło potrzebne do stopnienia lodu (należy pamiętać że topnienie zachodzi w stałej temperaturze, dlatego nie ma jej uwzględnionej we wzorze)

[tex]Q = c_t*m[/tex]

[tex]c_t - cieplo~topnienia[/tex]

W zadaniu będą trzy etapy ogrzewania substancji:

1. ogrzewanie lodu od -10°C do 0°C

2. topnienie lodu

3. ogrzewanie wody od 0°C do 20°C

Zatem ogólna energia (ciepło) jaką należy dostarczyć będzie sumą energii potrzebnych do dostarczenia w tych 3 procesach:

[tex]Q = c_l*m*(T_0-T_1)+c_t*m+c_w*m*(T_2-T_0)= 2100*0,5*10+335000*0,5+4200*0,5*20=220000J[/tex]

WickerMango WickerMango · Answer 2

m=0,5 kg

t₁=-10 °C

t₂=20 °C

Lód musimy ogrzać do temperatury topnienia

[tex]c_w_l=2100 \ \frac{J}{kg \ ^{\circ}C}[/tex]

[tex]Q_1=c_w_l*m*\Delta T=c_w_l*m*(0-t_1)=2100 \ [\frac{J}{kg \ ^{\circ}C}]*0,5 \ [kg]*(0-(-10)) \ [^{\circ}C]=\\ \\Q_1=10500 \ J[/tex]

Topimy lód

[tex]c_t_l=333700 \ \frac{J}{kg}[/tex]

[tex]Q_2=c_t_l*m=333700 \ [\frac{J}{kg}]*0,5 \ [kg]=166850 \ J[/tex]

Otrzymaną wodę ogrzewamy

[tex]c_w_w=4200 \ \frac{J}{kg \ ^{\circ}C}[/tex]

[tex]Q_3=c_w_w*m*\Delta T=c_w_w*m*(t_2-0)=4200 \ [\frac{J}{kg \ ^{\circ}C}]*0,5 \ [kg]*(20-0) \ [^{\circ}C]=\\ \\Q_3=42000 \ J[/tex]

Całkowite ciepło potrzebne do zamiany 0,5 kg lodu o temp początkowej -10°C w wodę o temp 20°C wynosi

[tex]Q=Q_1+Q_2+Q_3=10500+166850+42000=219350 \ J[/tex]