Для решения этой задачи нужно:
1. Определить количество теплоты, необходимое для нагревания льда от температуры плавления до 0 °C.
2. Определить количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0 °C до его кипения.
3. Определить количество теплоты, которое нужно сообщить содержимому калориметра, чтобы все его содержимое находилось в жидком агрегатном состоянии.
Первым делом рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания льда. Формула для расчета количества теплоты: Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Масса льда: m_льда = 100 г = 0,1 кг
Изменение температуры для нагревания от температуры плавления до 0 °C: ΔT_льда = 0 - (-10) = 10 °C
Количество теплоты для нагревания льда: Q_льда = m_льда * c_льда * ΔT_льда
Удельная теплоемкость льда: c_льда = 2100 Дж/(кг, °C)
Q_льда = 0,1 кг * 2100 Дж/(кг, °C) * 10 °C = 2100 Дж
Теперь рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 0 °C до его кипения. Формула для расчета количества теплоты: Q = m * c * ΔT, где Q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.
Масса воды: m_воды = 900 г = 0,9 кг
Изменение температуры для нагревания от 0 °C до кипения: ΔT_воды = 100 °C - 0 °C = 100 °C
Количество теплоты для нагревания воды: Q_воды = m_воды * c_воды * ΔT_воды
Удельная теплоемкость воды: c_воды = 4200 Дж/(кг, °C)
Q_воды = 0,9 кг * 4200 Дж/(кг, °C) * 100 °C = 378000 Дж
Теперь рассчитаем количество теплоты, которое нужно сообщить содержимому калориметра, чтобы все его содержимое находилось в жидком агрегатном состоянии. Для этого необходимо нагреть лед до 0 °C, а затем нагреть воду от 0 °C до его кипения.
Сумма всех количеств теплоты: Q_итоговое = Q_льда + Q_воды
Q_итоговое = 2100 Дж + 378000 Дж = 380100 Дж
Ответ: минимальное количество теплоты, необходимое для того, чтобы всё содержимое калориметра находилось в жидком агрегатном состоянии, равно 380100 Дж. Округляя до десятых, получаем 380,1 кДж.
Напишите нам, если в вопросе есть ваши персональные данные:
[email protected]