Question

Ile energii należy dostarczyć kostce lodu o masie 5 g, temperaturze - 10 stopni Celsjusza, aby ją zamienić w wodę o temperaturze 10 stopni Celsjusza??
C wlasciwe lodu = 2100 J/kg C
C wlasciwe wody = 4200 J/kg C
C topnienia lodu = 340000 J/kg

Answer 1

Dane:
m = 5 g = 0,005 kg
T₁ = - 10⁰C
temperatura topnienia Tt = 0⁰C
T₂ = 10 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 - (-10⁰C) = 10⁰C
Q₁ = 0,005 kg × 2100 [J/kg×⁰C] × 10⁰C = 105J

2. Ciepło potrzebne do stopienia lodu
Q₂ = m × Ct = 0,005 kg × 334000 [J/kg] = 1670J

3. Ciepło potrzebne do podgrzania do 10 C wody powstałej z lodu

Q₃ = m × Cw × ΔT
ΔT= T₂ - Tt = 10 ⁰C - 0⁰C = 10⁰C
Q₁ = 0,005 kg × 4200 [J/kg×⁰C] × 10⁰C = 210J

Qc = Q₁+Q₂+Q₃ = 1985J