Упр.41.38 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Задача

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Лукашик, Иванова 8 класс, Просвещение: Какое количество теплоты пошло на приготовление в полярных условиях питьевой воды из льда массой 10 кг, взятого при температуре -20 °С, если температура воды должна быть равной 15 °С? (Потерями подводимой теплоты, затраченной на нагревание окружающих тел, пренебречь.)

Подробный ответ

Дано

$$m=10\ \text{кг}$$
$$t_1=-20^\circ\text{C}$$
$$t_2=15^\circ\text{C}$$
$$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$
$$c_{\text{льда}}=2100\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$
$$c_{\text{воды}}=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$

Ход решения

Чтобы получить питьевую воду, лёд нужно сначала нагреть от $$-20^\circ\text{C}$$ до $$0^\circ\text{C}$$, затем расплавить и после этого нагреть воду до $$15^\circ\text{C}$$.

Количество теплоты на нагревание льда:

$$Q_1=cm\Delta t=2100\cdot10\cdot20=420000\ \text{Дж}$$

Количество теплоты на плавление льда:

$$Q_2=\lambda m=3{,}4\cdot10^5\cdot10=3{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}$$

Количество теплоты на нагревание воды от $$0^\circ\text{C}$$ до $$15^\circ\text{C}$$:

$$Q_3=cm\Delta t=4200\cdot10\cdot15=630000\ \text{Дж}$$

Тогда общее количество теплоты:

$$Q=Q_1+Q_2+Q_3$$

$$Q=420000+3400000+630000=4450000\ \text{Дж}=4{,}45\ \text{МДж}$$