Какое количество теплоты выделится при затвердевании 2 л воды, взятой при температуре 10 °С? Напишите...

Для решения задачи о количестве теплоты, выделяющемся при затвердевании воды, выполним следующие шаги:

Дано:

• Объем воды ( V = 2 ) л = 2 кг (плотность воды равна 1000 кг/м³, следовательно, 1 литр воды весит примерно 1 кг)
• Начальная температура воды ( t_{нач} = 10 ) °C
• Конечная температура воды ( t_{кон} = 0 ) °C (температура замерзания воды)
• Удельная теплоемкость воды ( c_{воды} = 4200 ) Дж/(кг·°C)
• Удельная теплота затвердевания воды ( L = 334 000 ) Дж/кг

Что найти:

• Количество теплоты, выделенное при затвердевании ( Q )

Решение:

1. Определение количества теплоты, необходимого для охлаждения воды от 10 °C до 0 °C: [ Q1 = m \cdot c{воды} \cdot (t{нач} - t{кон}) ] Подставляем значения: [ Q_1 = 2 \cdot 4200 \cdot (10 - 0) = 84000 \text{ Дж} ] Здесь ( Q_1 ) - теплота, необходимая для охлаждения воды до точки замерзания.

2. Определение количества теплоты, выделяемого при затвердевании воды: [ Q_2 = m \cdot L ] Подставляем значения: [ Q_2 = 2 \cdot 334000 = 668000 \text{ Дж} ]

3. Общее количество теплоты, выделяемое в процессе: [ Q = Q_1 + Q_2 = 84000 + 668000 = 752000 \text{ Дж} ]

Ответ:

При затвердевании 2 кг воды, охлаждаемой от 10 °C до 0 °C и затем замерзающей, выделяется 752000 Дж теплоты.

Дано: объем воды V = 2 л, начальная температура T1 = 10 °C, температура затвердевания T2 = 0 °C, удельная теплоемкость воды c = 4,18 Дж/(г*°C), плотность воды ρ = 1 г/см^3.

Формула: Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, выделяющееся при затвердевании, m - масса воды, ΔT - изменение температуры.

Решение:

1. Найдем массу воды: m = V ρ = 2 л 1000 г/л = 2000 г.

2. Найдем изменение температуры: ΔT = T2 - T1 = 0 °C - 10 °C = -10 °C.

3. Найдем количество теплоты: Q = 2000 г 4,18 Дж/(г°C) * (-10 °C) = -83600 Дж = -83,6 кДж.

Ответ: При затвердевании 2 л воды при температуре 10 °C выделится 83,6 кДж теплоты.

Дано: объем воды V = 2 л = 0,002 м³, начальная температура T₁ = 10 °C = 283 К, температура затвердевания T₂ = 0 °C = 273 К, удельная теплота плавления льда L = 334 кДж/кг = 334 000 Дж/кг

Формула для расчета количества выделенной теплоты Q:

Q = m * L,

где m - масса воды, преобразованная в килограммы (1 л воды = 1 кг), L - удельная теплота плавления льда.

Решение:

1. Найдем массу воды: m = V * ρ, где ρ - плотность воды, равная 1000 кг/м³.

m = 0,002 м³ * 1000 кг/м³ = 2 кг.

1. Рассчитаем количество выделенной теплоты: Q = 2 кг * 334 000 Дж/кг = 668 000 Дж = 668 кДж.

Ответ: При затвердевании 2 л воды, взятой при температуре 10 °C, выделится 668 кДж теплоты.