Вопрос Какова удельная теплота плавления льда, исходя из научных экспериментальных данных, проведенных
Какова удельная теплота плавления льда, исходя из научных экспериментальных данных, проведенных Валерой, который нагревал лед и воду на электроплите в закрытой алюминиевой кружке и заметил, что для плавания 0,1 кг льда, находившегося при 0°, требуется 500 секунд, а для нагревания такой же массы воды на 10° необходимо 70 секунд?
Описание:
Удельная теплота плавления льда — это количество теплоты, которое необходимо передать единичной массе вещества для перехода из твердого состояния в жидкое при постоянной температуре.
Для определения удельной теплоты плавления льда используется уравнение:
Q = m * L
где Q — количество теплоты, необходимое для изменения состояния,
m — масса вещества,
L — удельная теплота плавления.
Из условия задачи известно, что для плавления 0,1 кг льда (состояние твердое) требуется 500 секунд, а для нагревания такой же массы воды на 10° (состояние жидкое) — 70 секунд.
Для плавления льда необходимо перейти из твердого состояния в жидкое, что требует передачи теплоты, равной Q = m * L. Таким образом, разницу во времени можно связать с разницей в количестве переданной теплоты:
500 секунд = 0.1 кг * L
Аналогично,
70 секунд = 0.1 кг * C * 10, где C — удельная теплоемкость воды.
Решая эти уравнения можно найти удельную теплоту плавления льда:
L = 500 секунд / 0.1 кг = 5000 Дж/кг
Таким образом, удельная теплота плавления льда составляет 5000 Дж/кг.
Пример использования:
Удельная теплота плавления льда составляет 5000 Дж/кг. Найдите количество теплоты, необходимое для плавления 0,2 кг льда.
Совет:
Для лучшего понимания концепции удельной теплоты плавления льда рекомендуется изучить также удельную теплоемкость вещества и уравнение теплового равновесия.
Упражнение:
Сколько теплоты необходимо передать для плавления 0,5 кг льда, если известно, что удельная теплота плавления льда равна 5000 Дж/кг?