Кількість теплоти
До такої науки, як фізика, часто використовується поняття кількості теплоти. Дана величина показує кількість енергії, необхідної для нагрівання, плавлення, кристалізації, кипіння, випаровування або конденсації різних речовин. Причому кожний з перерахованих процесів має свої особливості. Поговоримо про те, яка кількість теплоти для нагрівання льоду потрібно в звичайних умовах.
Щоб нагріти лід, потрібно спочатку його розтопити. Для цього необхідно кількість теплоти, яка потрібна для плавлення твердого речовини. Теплота дорівнює добутку маси льоду на питому теплоту його плавлення (330-345 тисяч Джоулів/кг) і виражається в Джоулях. Припустимо, що нам дано 2 кг твердого льоду. Таким чином, щоб його розтопити, нам знадобиться: 2 кг * 340 кДж/кг = 680 кДж.
Після цього нам необхідно нагріти утворилася воду. Кількість теплоти для даного процесу розрахувати буде трохи складніше. Для цього потрібно знати початкову і кінцеву температуру води, що нагрівається.
Отже, припустимо, що нам потрібно нагріти отриману в результаті плавлення льоду воду на 50 °C. тобто різниця початкової і кінцевої температури = 50 °C (початкова температура води – 0 °C). Тоді слід помножити різниця температур на масу води і на її питому теплоємність, яка дорівнює 4 200 Дж*кг/°C. тобто кількість теплоти, необхідне для нагрівання води, = 2 кг * 50 °C * 4 200 Дж*кг/°C = 420 кДж.
Тоді отримуємо, що для плавлення льоду і подальшого нагрівання отриманої води нам буде потрібно: 680 000 Дж + 420 000 Дж = 1 100 000 Джоулів, або 1,1 Мегаджоулях.
Знаючи, при якій температурі тане лід, можна вирішити безліч непростих завдань з фізики або хімії.
