Вопрос школьника
Ёмкость формочки для приготовления льда в холодильнике 100 см3. Какое количество теплоты отдаёт вода в формочке окружающему воздуху, если начальная температура воды 20 °С, а температура льда -5 °С?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу теплового баланса:
Q = m * c * ΔT
где Q — количество теплоты, m — масса вещества, c — удельная теплоемкость, ΔT — изменение температуры.
В данном случае мы знаем, что объем формочки для приготовления льда равен 100 см3, что соответствует массе воды 100 г (так как плотность воды приблизительно равна 1 г/см3). Также известно, что начальная температура воды равна 20 °С, а температура льда -5 °С. Удельная теплоемкость воды приблизительно равна 4,18 Дж/(г*°C), а удельная теплота плавления льда равна 334 Дж/г.
Теперь можем подставить все значения в формулу:
Q = 100 г * 4,18 Дж/(г*°C) * (0 °C — (-5 °C)) + 100 г * 334 Дж/г
Q = 100 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 5 °C + 100 г * 334 Дж/г
Q = 209 Дж + 33 400 Дж
Q = 33 609 Дж
Таким образом, количество теплоты, которое отдаёт вода в формочке окружающему воздуху при замерзании, равно 33 609 Дж.
