В морозильной камере, потребляющей из сети мощность 100 Вт, находится 20 кг воды при температуре 0°C....

Тематика Физика
Уровень 5 - 9 классы
теплота плавления льда замерзание воды мощность морозильной камеры количество теплоты окружающая среда 20 кг воды температура 0°C физика энергия теплопередача
0

В морозильной камере, потребляющей из сети мощность 100 Вт, находится 20 кг воды при температуре 0°C. За 1 час вся вода замерзла. Какое количество теплоты за это время выделилось в окружающую среду? Теплота плавления льда 330 кДж/кг.

avatar
задан 6 месяцев назад

3 Ответа

0

Для того чтобы вся вода замерзла, необходимо извлечь из неё теплоту, равную теплоте плавления льда. Теплота плавления льда составляет 330 кДж/кг. У нас есть 20 кг воды, поэтому общее количество теплоты, которое нам необходимо извлечь из воды, равно:

330 кДж/кг * 20 кг = 6600 кДж

Так как вся вода замерзла за 1 час, то мощность, с которой извлекается теплота, равна 100 Вт. Зная, что 1 кВт = 1000 Вт, можно перевести мощность в кВт:

100 Вт = 0.1 кВт

Теперь мы можем найти количество энергии, выделившейся в окружающую среду за 1 час:

0.1 кВт 1 час = 0.1 кВт 3600 с = 360 кДж

Таким образом, за 1 час в окружающую среду выделилось 360 кДж теплоты.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно понять процесс, который происходит в морозильной камере. Вода при температуре 0°C замерзает, превращаясь в лёд, и при этом выделяется определённое количество теплоты.

Дано:

  • Масса воды m=20 кг
  • Температура воды T=0°C
  • Время t=1 час =3600 секунд
  • Мощность морозильной камеры P=100 Вт
  • Теплота плавления льда λ=330 кДж/кг =330×103 Дж/кг
  1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для замерзания 20 кг воды.

Количество теплоты, необходимое для плавления или замерзания, можно рассчитать по формуле: Q=mλ

Подставим известные значения: Q=20кг×330×103Дж/кг=6600×103Дж=6.6×106Дж

Таким образом, для замерзания 20 кг воды при 0°C выделяется 6.6×106 Дж теплоты.

  1. Проверим, сколько теплоты выделяет морозильная камера за 1 час.

Мощность морозильной камеры P=100 Вт означает, что она потребляет 100 Дж энергии в секунду. За время t=3600 секунд она потребит: E=P×t=100Вт×3600с=360000Дж=3.6×105Дж

Морозильная камера потребляет 360000 Дж энергии за 1 час. Однако это не та энергия, которая выделяется при замерзании воды. Потребляемая энергия используется для работы компрессора и других компонентов системы охлаждения.

  1. Количество теплоты, выделяющееся в окружающую среду.

Мы уже выяснили, что для замерзания воды выделяется 6.6×106 Дж теплоты. Эта теплота передается в окружающую среду через теплообменник морозильной камеры.

Таким образом, количество теплоты, выделившееся в окружающую среду за 1 час, составляет 6.6×106 Дж.

avatar
ответил 6 месяцев назад
0

Для замерзания 20 кг воды при температуре 0°C потребуется 6600 кДж теплоты.

avatar
ответил 6 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме