2. Дан кусок льда массой 200 г при температуре −10 °C. Удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда 3,34 Дж/кг, температура плавления льда 0 °C. а) Определите количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления. б) Определите количество теплоты, необходимое для плавления льда, взятого при температуре плавления.

В условии удельная теплота плавления указана как 3,34 Дж/кг. Вероятно, в записи пропущен множитель «10³»; ниже решение дано для стандартного значения льда 3,34·10³ Дж/кг. Если значение 3,34 Дж/кг напечатано верно, результат пункта б будет отличаться.

Переведём массу: \(m=200\ \text{г}=0.2\ \text{кг}\).

а) Нагревание от −10 °C до 0 °C: \(Q_1=cm\Delta t\), где \(\Delta t=10\ ^\circ\text{C}\).

\(Q_1=2100\cdot0.2\cdot10=4200\ \text{Дж}\).

б) Плавление при температуре плавления: \(Q_2=\lambda m\).

\(Q_2=3.34\cdot10^3\cdot0.2=668\ \text{Дж}\).

Ответ: а) 4200 Дж; б) 668 Дж (при стандартном значении удельной теплоты плавления льда 3,34·10³ Дж/кг).