Номер 1, страница 29 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

II. Изменения агрегатного состояния вещества. Решаем задачи - номер 1, страница 29.

Условие.

1. Какое количество теплоты необходимо, чтобы 1 кг льда, взятого при температуре 0 °C, превратить в воду с температурой 10 °C?

Решение.

Дано:

Масса льда, $m = 1 \text{ кг}$

Начальная температура льда, $t_1 = 0 \text{ °C}$

Конечная температура воды, $t_2 = 10 \text{ °C}$

Удельная теплота плавления льда, $\lambda = 3,3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Удельная теплоемкость воды, $c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$

Найти:

Общее количество теплоты, $Q - ?$

Решение:

Чтобы превратить лед при температуре плавления в воду и нагреть ее, необходимо совершить два процесса:

1. Плавление льда. Лед уже находится при температуре плавления (0 °C), поэтому для его превращения в воду требуется количество теплоты $Q_1$, которое рассчитывается по формуле:

$Q_1 = \lambda \cdot m$

Подставим известные значения:

$Q_1 = 3,3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 1 \text{ кг} = 330000 \text{ Дж}$

2. Нагревание получившейся воды. После плавления мы имеем 1 кг воды при температуре 0 °C. Ее необходимо нагреть до 10 °C. Количество теплоты $Q_2$, необходимое для этого, вычисляется по формуле:

$Q_2 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$

Подставим известные значения:

$Q_2 = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1 \text{ кг} \cdot (10 \text{ °C} - 0 \text{ °C}) = 42000 \text{ Дж}$

Общее количество теплоты $\text{Q}$ равно сумме теплоты, затраченной на плавление льда и на нагревание воды:

$Q = Q_1 + Q_2$

$Q = 330000 \text{ Дж} + 42000 \text{ Дж} = 372000 \text{ Дж}$

Результат можно выразить в килоджоулях:

$372000 \text{ Дж} = 372 \text{ кДж}$

Ответ: чтобы 1 кг льда, взятого при температуре 0 °C, превратить в воду с температурой 10 °C, необходимо 372000 Дж (или 372 кДж) теплоты.