Какое количество теплоты выделится при затвердевание воды массой 2кг,взятой при температуре 15°С ? Плиз...

Для решения задачи о количестве теплоты, выделяющемся при затвердевании воды массой 2 кг при температуре 15°С, следует учесть два этапа:

1. Охлаждение воды от 15°С до 0°С.
2. Затвердевание воды при 0°С.

Этап 1: Охлаждение воды до 0°С

Для начала нам нужно рассчитать количество теплоты, выделяемое при охлаждении воды с 15°С до 0°С. Количество теплоты ( Q ) можно найти по формуле: [ Q = mc\Delta T, ] где

• ( m ) – масса воды,
• ( c ) – удельная теплоемкость воды (для воды она равна примерно 4200 Дж/(кг·°С)),
• ( \Delta T ) – изменение температуры.

Подставляя известные значения: [ Q_{охл} = 2 \text{ кг} \times 4200 \text{ Дж/(кг·°С)} \times (0 - 15) \text{ °С} = 2 \times 4200 \times (-15) = -126000 \text{ Дж}. ] Знак минус указывает на то, что теплота выделяется (теплота не поглощается, а отдается).

Этап 2: Затвердевание воды

Далее, нам нужно учесть количество теплоты, выделяемое при переходе воды из жидкого состояния в твердое при температуре 0°С. Это количество теплоты можно рассчитать, используя удельную теплоту кристаллизации воды (удельная теплота плавления льда), которая составляет примерно 334000 Дж/кг. Тогда: [ Q_{затв} = m \times L, ] где

• ( L ) – удельная теплота кристаллизации (334000 Дж/кг).

Подставим значения: [ Q_{затв} = 2 \text{ кг} \times 334000 \text{ Дж/кг} = 668000 \text{ Дж}. ]

Общее количество теплоты

Общее количество теплоты, выделяемое в ходе всего процесса, равно сумме теплоты, выделенной при охлаждении и затвердевании: [ Q{общ} = Q{охл} + Q_{затв} = (-126000) + 668000 = 542000 \text{ Дж}. ]

Таким образом, при охлаждении и затвердевании 2 кг воды изначально при 15°С выделится 542000 Дж теплоты.

Для решения данной задачи мы можем воспользоваться формулой для расчета количества теплоты, выделяющегося при затвердевании вещества:

Q = m * L

Где Q - количество теплоты, m - масса вещества, L - удельная теплота замерзания вещества.

Для воды удельная теплота замерзания равна 334 Дж/г. Переведем массу воды из килограммов в граммы:

2 кг = 2000 г

Теперь можем подставить значения в формулу:

Q = 2000 г * 334 Дж/г = 668000 Дж

Итак, при затвердевании 2 кг воды при температуре 15°С выделится 668000 Дж теплоты.