КАКОЕ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ НЕОБХОДИМО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ 3 кг льда ИМЕЮЩУЮ НАЧАЛЬНУЮ ТЕМПЕРАТУРУ -20 градусов И НАГРЕВА ОБРАЗОВАВШИЙСЯ ВОДЫ ДО ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ

Для того чтобы рассчитать количество тепла, необходимое для плавления льда и нагрева полученной воды до температуры кипения, нужно учитывать несколько этапов:

1. Подогрев льда от начальной температуры до 0°C
   Для этого используем формулу:
   $Q_1 = m \cdot c_{лед} \cdot \Delta T$
   где:

• $m = 3 \, \text{кг}$ — масса льда,

• $c_{лед} = 2.1 \, \text{кДж/кг·°C}$ — удельная теплоёмкость льда,

• $\Delta T = 0 - (-20) = 20 \, \text{°C}$ — изменение температуры.

Подставляем данные:
$Q_1 = 3 \cdot 2.1 \cdot 20 = 126 \, \text{кДж}$

2. Плавление льда
   Чтобы расплавить лёд, необходимо затратить скрытую теплоту плавления. Для этого используем формулу:
   $Q_2 = m \cdot L_f$
   где:

• $L_f = 334 \, \text{кДж/кг}$ — скрытая теплота плавления льда.

Подставляем данные:
$Q_2 = 3 \cdot 334 = 1002 \, \text{кДж}$

3. Нагрев воды от 0°C до 100°C
   Теперь нужно нагреть полученную воду до температуры кипения. Для этого используем формулу:
   $Q_3 = m \cdot c_{вода} \cdot \Delta T$
   где:

• $c_{вода} = 4.18 \, \text{кДж/кг·°C}$ — удельная теплоёмкость воды,

• $\Delta T = 100 - 0 = 100 \, \text{°C}$ — изменение температуры.

Подставляем данные:
$Q_3 = 3 \cdot 4.18 \cdot 100 = 1254 \, \text{кДж}$

4. Итого
   Теперь суммируем все эти количества тепла:
   $Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 126 + 1002 + 1254 = 2382 \, \text{кДж}$

Ответ: для плавления 3 кг льда с начальной температурой -20°C и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения необходимо 2382 кДж тепла.