Номер 855, страница 93 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 34. Агрегатные состояния вещества. Плавление и отвердевание кристаллических тел. График плавления и отвердевания кристаллических тел. Удельная теплота плавления - номер 855, страница 93.

Решение.

Дано:

$m = 150$ кг

$t_1 = -8$ °C

$t_2 = 0$ °C

$c_{льда} = 2100$ Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость льда)

$\lambda = 3.3 \cdot 10^5$ Дж/кг (удельная теплота плавления льда)

Найти:

$\text{Q}$ - ?

Решение:

Процесс превращения льда при температуре $-8$ °C в воду при температуре $\text{0}$ °C состоит из двух этапов:

1. Нагревание льда от начальной температуры $t_1$ до температуры плавления $t_{пл} = 0$ °C.

2. Плавление льда при температуре плавления $t_{пл} = 0$ °C.

Общее количество теплоты $\text{Q}$ будет равно сумме теплоты, необходимой для нагревания льда ($Q_1$), и теплоты, необходимой для его плавления ($Q_2$).

$Q = Q_1 + Q_2$

Количество теплоты, необходимое для нагревания льда, вычисляется по формуле:

$Q_1 = c_{льда} \cdot m \cdot (t_{пл} - t_1)$

Подставим известные значения:

$Q_1 = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 150 \text{ кг} \cdot (0°C - (-8°C))$

$Q_1 = 2100 \cdot 150 \cdot 8 = 2520000$ Дж

Количество теплоты, необходимое для плавления льда, вычисляется по формуле:

$Q_2 = \lambda \cdot m$

Подставим известные значения:

$Q_2 = 3.3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 150 \text{ кг} = 49500000$ Дж

Теперь найдем общее количество теплоты, просуммировав $Q_1$ и $Q_2$:

$Q = Q_1 + Q_2 = 2520000 \text{ Дж} + 49500000 \text{ Дж} = 52020000$ Дж

Для удобства переведем результат в мегаджоули (МДж), зная, что $\text{1}$ МДж $= 10^6$ Дж:

$Q = \frac{52020000}{1000000} = 52.02$ МДж

Ответ: потребуется 52,02 МДж теплоты.