Для превращения льда при -8°C в воду при 20°C необходимо добавить теплоты плавления и теплоты нагрева.
Теплота плавления льда: Q1 = m L где m - масса льда, L - теплота плавления льда Масса льда можно найти, зная плотность льда (примерно 1000 кг/м³): m = V плотность = 50 м³ 1000 кг/м³ = 50000 кг Подставляем значение массы и теплоту плавления льда (334 кДж/кг): Q1 = 50000 кг 334 кДж/кг = 16 700 000 кДж
Теплота нагрева воды от -8°C до 20°C: Q2 = m c ΔT где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры Масса воды: m = V плотность m = 50 м³ 1000 кг/м³ = 50000 кг Подставляем значения массы, удельной теплоемкости воды (4.18 кДж/(кг°C)) и изменения температуры (20°C - (-8°C) = 28°C): Q2 = 50000 кг 4.18 кДж/(кг°C) 28°C = 5 884 000 кДж
Для превращения льда при -8°C в воду при 20°C необходимо добавить теплоты плавления и теплоты нагрева.
Теплота плавления льда:
Q1 = m L
где m - масса льда, L - теплота плавления льда
Масса льда можно найти, зная плотность льда (примерно 1000 кг/м³):
m = V плотность = 50 м³ 1000 кг/м³ = 50000 кг
Подставляем значение массы и теплоту плавления льда (334 кДж/кг):
Q1 = 50000 кг 334 кДж/кг = 16 700 000 кДж
Теплота нагрева воды от -8°C до 20°C:
Q2 = m c ΔT
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры
Масса воды:
m = V плотность
m = 50 м³ 1000 кг/м³ = 50000 кг
Подставляем значения массы, удельной теплоемкости воды (4.18 кДж/(кг°C)) и изменения температуры (20°C - (-8°C) = 28°C):
Q2 = 50000 кг 4.18 кДж/(кг°C) 28°C = 5 884 000 кДж
Общая теплота:
Q = Q1 + Q2 = 16 700 000 кДж + 5 884 000 кДж = 22 584 000 кДж
Итак, для превращения 50 м³ льда при -8°C в воду при 20°C необходимо 22 584 000 кДж теплоты.