1. Рассчитайте количество теплоты, которое потребуется для нагревания 2,5 кг воды от −15 до 30 градусов.

При обычном давлении вода при −15 °C находится в твёрдом состоянии, поэтому нагревание проходит в три этапа: нагревание льда до 0 °C, плавление льда и нагревание воды до 30 °C.

Используем значения: удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда 334 000 Дж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).

1. Нагреваем лёд от −15 °C до 0 °C: \(Q_1=cm\Delta t=2100\cdot2.5\cdot15=78\,750\) Дж.
2. Плавим лёд при 0 °C: \(Q_2=\lambda m=334\,000\cdot2.5=835\,000\) Дж.
3. Нагреваем воду от 0 °C до 30 °C: \(Q_3=cm\Delta t=4200\cdot2.5\cdot30=315\,000\) Дж.
4. Складываем количества теплоты: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3=1\,228\,750\) Дж \(\approx1.23\) МДж.

Ответ: приблизительно 1,23 МДж.