Question

Ile energii w postaci ciepła pobierze z otoczenia 20 g. lodu w celu jego stopnienia i ogrzania powstałej wody do temperatury 20 (stopni) Celsjusza. Początkowa temp. lodu wynosiła -4(stopni)Celsjusza?

Proszę o wyjaśnienie, tak na ''prosty rozum''. ;)

Answer 1

Dane:
m = 20 g = 0,02 kg
T₁ = - 4⁰C
temperatura topnienia Tt = 0⁰C
T₂ = 20 ⁰C
Cw(lodu) = 2100 [J/kg×⁰C]
Ct = 334000 [J/kg]
Cw(wody) = 4200 [J/kg×⁰C]

Rozw.:

1. Ciepło pobrane podczas ogrzania lodu do temp 0⁰C
Q₁ = m × Cw × ΔT
ΔT= Tt - T₁ = 0 ⁰C - (-4⁰C) = 4⁰C
Q₁ = 0,02 kg × 2100 [J/kg×⁰C] × 4⁰C = 168J

2. Ciepło potrzebne do stopienia lodu
Q₂ = m × Ct = 0,02 kg × 334000 [J/kg] = 6700J

3. Ciepło potrzebne do podgrzania do 20 C wody powstałej z lodu

Q₃ = m × Cw × ΔT
ΔT= T₂ - Tt = 20 ⁰C - 0⁰C = 20⁰C
Q₁ = 0,02 kg × 4200 [J/kg×⁰C] × 20⁰C = 1680J

Qc = Q₁+Q₂+Q₃ = 8548J