1. Лёд массой 1,5 кг, взятый при температуре 0°С, принесли в помещение, где температура 20°С. Какое количество теплоты потребовалось для превращения льда в воду? Удельная теплота плавления льда 3.4·10^5 Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°С).

Решение:

Для решения задачи нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для двух процессов:

• 1. Плавление льда: Для превращения льда в воду при температуре 0°С.
• 2. Нагревание воды: Для нагревания полученной воды от 0°С до конечной температуры (которая в данном случае не указана, но подразумевается, что вода нагревается до температуры помещения, хотя для полного превращения льда в воду достаточно только первого шага. Однако, если задача подразумевает нагревание воды до 20°С, то это надо учесть. Для простоты, будем считать, что нужно только рассчитать теплоту плавления, так как конечная температура воды не определена.)

Дано:

• Масса льда (m) = 1,5 кг
• Температура плавления льда = 0°С
• Удельная теплота плавления льда (λ) = 3.4 · 10⁵ Дж/кг

Формула для расчета теплоты плавления:

• Q = λ · m

Расчет:

• Q = (3.4 · 10⁵ Дж/кг) · 1,5 кг
• Q = 5.1 · 10⁵ Дж

Примечание: Если бы требовалось рассчитать и нагревание воды до 20°С, то добавилась бы вторая часть расчета: Q_{нагревания} = c · m · ΔT, где c = 4200 Дж/(кг·°С), ΔT = 20°С.

Ответ: 5.1 · 10⁵ Дж