13. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лёд массой 20 кг и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда −10°C?

Дано: m = 20 кг, t_льда = −10°C. Считаем, что воду нужно нагреть до температуры кипения 100°C. Используем c_льда = 2100 Дж/(кг·°C), λ = 3,4·10⁵ Дж/кг, c_воды = 4200 Дж/(кг·°C).

1. Нагреваем лёд от −10°C до 0°C: Q₁ = mc_льдаΔt = 20 · 2100 · 10 = 420 000 Дж.

2. Плавим лёд: Q₂ = mλ = 20 · 3,4·10⁵ = 6 800 000 Дж.

3. Нагреваем воду от 0°C до 100°C: Q₃ = mc_водыΔt = 20 · 4200 · 100 = 8 400 000 Дж.

Общее количество теплоты: Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ = 15 620 000 Дж.

Ответ: 15 620 000 Дж (15,62 МДж).