Упр.41.29 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Какое количество теплоты поглощает при плавлении лёд массой 5 кг, если начальная температура льда 0; −1; −10 °С?

При плавлении лёд сначала нужно нагреть до температуры плавления, а затем расплавить.

Дано

$$m=5\ \text{кг}$$
$$t_1=0^\circ\text{C}$$
$$t_2=-1^\circ\text{C}$$
$$t_3=-10^\circ\text{C}$$
$$c=2100\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot^\circ\text{C}}$$
$$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Ход решения

Количество теплоты, необходимое для нагревания льда до $$0^\circ\text{C}$$ и его плавления:

$$Q=cm(0-t)+\lambda m=(c\cdot(-t)+\lambda)m$$

1) Если лёд уже при $$0^\circ\text{C}$$, то нужно только расплавить его:

$$Q_1=\lambda m=3{,}4\cdot10^5\cdot5=1{,}7\cdot10^6\ \text{Дж}=1700\ \text{кДж}$$

2) Если лёд имеет температуру $$-1^\circ\text{C}$$:

$$Q_2=(c\cdot1+\lambda)m=(2100\cdot1+3{,}4\cdot10^5)\cdot5=1{,}7105\cdot10^6\ \text{Дж}=1710{,}5\ \text{кДж}$$

3) Если лёд имеет температуру $$-10^\circ\text{C}$$:

$$Q_3=(c\cdot10+\lambda)m=(2100\cdot10+3{,}4\cdot10^5)\cdot5=1{,}805\cdot10^6\ \text{Дж}=1805\ \text{кДж}$$

Ответ

$$1700\ \text{кДж};\ 1710{,}5\ \text{кДж};\ 1805\ \text{кДж}.$$