В радиатор водяного отопления в комнату Деда Мороза поступило 100 кг воды при температуре 80 0С. А обратная подача воды была при температуре 60 0С. Сколько теплоты отняла комната Деда Мороза?
Дано:
mгр = 100 кг
с =4200 Дж/кг 0С
t1 = 80 0С
t2 = 60 0С
Q = ?
При остывании воды освобождается энергия
Q = mc(t1 - t2)
Q = mc(t1 - t2) = 100 кг*4200 Дж/кг 0С (80 0С - 60 0С) = 8400000 Дж = 8400 кДж
ответ: Q = 8400 кДж
2.Какое количество теплоты пошло на приготовление на Северном Полюсе питьевой воды изо льда для Деда Мороза,массой 10 кг, взятого при температуре (-20 °С), если температура должна быть равной 15 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж / (кг · °С), температура его плавления 0 °С, удельная теплота плавления 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг · °С).
Дано:
mгр = 10 кг
св =4200 Дж/кг 0С
с л= 2100 Дж/кг 0С
t1 = -20 0С
t2 = 0 0С
t3 = 15 0С
λ = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг
Q = ?
Сначала нужно нагреть лед до температуры плавления
Q1 = сm(t2 -t1) = 2100 Дж/(°С*кг)*10 кг*(0 + 20) = 420000Дж
Лед прежде всего должен расплавиться:
Q1 = λm
Q 1= λm = 340000 Дж/кг*10 кг = 3400000 Дж
Для нагревания воды, полученной изо льда, необходимо:
Q2 = сm(t3 - t2) = 4200 Дж/(°С*кг)*10 кг*(15 °С - 0 °С) = 630000 Дж
Общее количество теплоты:
Q = Q 1 + Q2 +Q3 = 420000Дж + 3400000Дж + 630000Дж = 4450000 Дж = 4450 кДж
ответ: Q = 4450 кДж
Термодинамическая энтропия {\displaystyle S}, часто именуемая энтропией, — физическая величина, используемая для описания термодинамической системы, одна из основных термодинамических величин. Энтропия является функцией состояния и широко используется в термодинамике, в том числе технической (анализ работы тепловых машин и холодильных установок) и химической (расчёт равновесий химических реакций.
Если в некоторый момент времени энтропия замкнутой системы отлична от максимальной, то в последующие моменты энтропия не убывает — увеличивается или в предельном случае остается постоянной.
Закон не имеет физической подоплёки, а исключительно математическую, то есть теоретически он может быть нарушен, но вероятность этого события настолько мала, что ей можно пренебречь.
Так как во всех осуществляющихся в природе замкнутых системах энтропия никогда не убывает — она увеличивается или, в предельном случае, остается постоянной — все процессы, происходящие с макроскопическими телами, можно разделить на необратимые и обратимые.
Под необратимыми подразумеваются процессы, сопровождающиеся возрастанием энтропии всей замкнутой системы. Процессы, которые были бы их повторениями в обратном порядке — не могут происходить, так как при этом энтропия должна была бы уменьшиться.
Обратимыми же называют процессы, при которых термодинамическая энтропия замкнутой системы остается постоянной. (Энтропия отдельных частей системы при этом не обязательно будет постоянной.)
