11. Кусок льда массой 1 кг при температуре T0 = −50 °C начинают нагревать. Постройте график зависимости температуры льда (жидкости, пара) от подведенного количества теплоты.

Для построения используем удельные теплоёмкости льда, воды и пара, а также удельные теплоты плавления и парообразования. Расчёт приведён для давления, при котором вода кипит при 100 °C; значения округлены.

1. Нагревание льда от −50 °C до 0 °C: \(Q_1=1\cdot2100\cdot50=105\) кДж.
2. Плавление льда: \(Q_2=1\cdot334=334\) кДж; суммарно \(Q=439\) кДж.
3. Нагревание воды от 0 °C до 100 °C: \(Q_3=1\cdot4200\cdot100=420\) кДж; суммарно \(Q=859\) кДж.
4. Парообразование: \(Q_4=1\cdot2260=2260\) кДж; суммарно \(Q=3119\) кДж. Далее при нагревании пара его температура растёт. Конечная температура пара в условии не задана.

На графике участки плавления и кипения горизонтальны: теплота расходуется на изменение агрегатного состояния, а температура при этом не меняется. Последний пунктирный участок обозначает дальнейший нагрев пара; его наклон и конечную точку нельзя определить без заданной конечной температуры.