Какое количество теплоты надо сообщить льду массой 3 кг, взятому при температуре плавления, чтобы растопить лёд и образовавшуюся из него воду нагреть до 20 °C? С объяснением.

Лёд взят при температуре плавления (0 °C), поэтому сначала его нужно полностью растопить, а затем нагреть получившуюся воду до 20 °C.

1. Плавление льда
Количество теплоты для плавления: \( Q_1 = \lambda m \).
Удельная теплота плавления льда \( \lambda = 3{,}4 \cdot 10^5 \, \text{Дж/кг} \).
\( Q_1 = 3{,}4 \cdot 10^5 \cdot 3 = 1{,}02 \cdot 10^6 \, \text{Дж} \).

2. Нагрев воды
Количество теплоты для нагрева: \( Q_2 = c m \Delta t \).
Удельная теплоёмкость воды \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг} \cdot \text{°C)} \), \( \Delta t = 20 \, \text{°C} \).
\( Q_2 = 4200 \cdot 3 \cdot 20 = 252\,000 \, \text{Дж} \).

3. Общее количество теплоты
\( Q = Q_1 + Q_2 = 1\,020\,000 + 252\,000 = 1\,272\,000 \, \text{Дж} = 1{,}272 \, \text{МДж} \).

Ответ: льду надо сообщить примерно 1,27 МДж теплоты.

0 0 Пожаловаться