Дано:
m = 10кг
t₀ = -10°C
t₂ = 20°C
t₁ = 0°С (температура плавления льда, табличное значение)
c₁ = 2,1·10³Дж/(кг·°С) (теплоемкость льда, табличное значение)
c₂ = 4,2·10³Дж/(кг·°С) (теплоемкость воды, табличное значение)
λ = 3,3·10⁵Дж/кг (теплота плавления льда, табличное значение)
Q - ?
Для того чтобы из льда с температурой -10°С получить воду с температурой 20°С, нужно нагреть лед до температуры плавления, затем расплавить лед, затем нагреть воду. Получаем Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ = c₁m(t₁-t₀) + λm + c₂m(t₂-t₁) = m(c₁(t₁-t₀)+λ+c₂(t₂-t₁)) = 10·(2,1·10³·10+3,3·10⁵+4,2·10³·20) = 10·(2,1·10⁴+33·10⁴+8,4·10⁴) = 4,35·10⁶ (Дж)
ответ: 4,35·10⁶ Дж
изучение закономерностей ядерных реакций позволяет создать теорию происхождения элементов и их распространенности в природе. согласно данным ядерной и синтез и превращение элементов происходят в процессе развития звезд. образование атомных ядер осуществляется либо за счет термоядерных реакций, либо - реакций поглощения ядрами нейтронов.в настоящее время общепризнано, что в звездах на всех стадиях их развития осуществляются разнообразные ядерные реакции. эволюция звезд обусловлена двумя противодействующими факторами гравитационным сжатием, приводящим к сокращению объема звезды, и ядерными реакциями , выделением огромного количества энергии.
как показывают современные данные ядерной и , синтез и превращение элементов происходят на всех стадиях эволюции звезд как закономерный процесс их развития. таким образом, современная теория происхождения элементов исходит из предположения о том, что они синтезируются в разнообразных ядерных процессах на всех стадиях эволюции звезд. каждому состоянию звезды, ее возрасту соответствуют определенные ядерные процессы синтеза элементов и отвечающий им состав. чем моложе звезда, тем больше в ней легких элементов. самые тяжелые элементы синтезируются только в процессе взрыва – умирания звезды. в звездных трупах и других космических телах меньшей массы и температуры продолжают идти реакции преобразования вещества. в этих условиях происходят уже ядерные реакции распада и разнообразные процессы дифференциации и миграции.
изучение распространенности элементов проливает свет на происхождение солнечной системы, позволяет понять происхождение элементов. таким образом, в природе идет вечное рождение, превращение и распад ядер атомов бытующее сегодня мнение о разовом акте происхождения элементов, по меньшей мере, некорректно. в действительности, атомы вечно (и постоянно) , вечно (и постоянно) умирают, и их набор в природе остается неизменным. "в природе нет приоритета возникновению или разрушению — одно возникает, другое — разрушается".
в целом, исходя из современных представлений, большинство элементов, кроме нескольких самых лёгких, возникли во вселенной главным образом в ходе вторичного или звёздного нуклеосинтеза (элементы до железа — в результате термоядерного синтеза, более тяжёлые элементы — при последовательном захвате нейтронов ядрами атомов и последующем бета-распаде, а также в ряде других ядерных реакций). легчайшие элементы (водород и гелий — почти полностью, литий, бериллий и бор — частично) образовались в первые три минуты после большого взрыва (первичный нуклеосинтез). одним из главных источников особо тяжёлых элементов во вселенной должны быть, согласно расчётам, слияния нейтронных звёзд, с выбросом значительных количеств этих элементов, которые впоследствии участвуют в образовании новых звёзд и их планет.
