какое количество теплоты выделится при превращении 3кг воды при 0 градусах в лед такой же температуры
какое количество теплоты выделится при превращении 3кг воды при 0 градусах в лед такой же температуры
Чтобы рассчитать количество теплоты, которое выделится при превращении 3 кг воды при 0°C в лед такой же температуры, нужно учитывать процесс, называемый фазовым переходом. В данном случае вода будет замерзать, и для этого нам нужно знать скрытую теплоту плавления воды.
Скрытая теплота плавления (или замерзания) воды составляет приблизительно 334 кДж/кг. Это количество теплоты, которое выделяется при превращении 1 кг воды в лед при температуре 0°C.
Итак, для 3 кг воды, мы можем рассчитать общее количество теплоты, выделяющееся при замерзании:
[ Q = m \cdot L_f ]
где:
Теперь подставим значения:
[ Q = 3 \, \text{кг} \times 334 \, \text{кДж/кг} ]
[ Q = 1002 \, \text{кДж} ]
Таким образом, при превращении 3 кг воды при 0°C в лед такой же температуры выделится 1002 кДж теплоты.
Для решения задачи определим количество теплоты, которое выделится при превращении 3 кг воды при (0^\circ \text{C}) в лёд той же температуры. Процесс заключается в изменении агрегатного состояния вещества, а именно в фазовом переходе "жидкость → твёрдое тело". Данный переход происходит при постоянной температуре (0^\circ \text{C}), и при этом выделяется скрытая теплота кристаллизации.
Количество теплоты, выделяемое или поглощаемое при фазовом переходе, можно рассчитать по следующей формуле: [ Q = m \cdot \lambda, ] где:
Для воды значение удельной теплоты кристаллизации составляет: [ \lambda = 334 \cdot 10^3 \, \text{Дж/кг}. ]
Масса воды (m = 3 \, \text{кг}), а (\lambda = 334 \cdot 10^3 \, \text{Дж/кг}). Подставляем в формулу: [ Q = 3 \cdot 334 \cdot 10^3. ]
Выполняем вычисления: [ Q = 1002 \cdot 10^3 = 1{,}002 \cdot 10^6 \, \text{Дж}. ]
При замерзании 3 кг воды при (0^\circ \text{C}) в лёд выделится 1 002 000 Дж (или 1{,}002 МДж) тепловой энергии.
