3. Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 2,7 кг при температуре −20 °C для его нагревания на 30 °C?

При нагревании льда от −20 °C на 30 °C конечная температура будет +10 °C. Значит, лёд сначала нагреется до 0 °C, затем растает, после чего вода нагреется до 10 °C. Используем \(c_{л}=2100\text{ Дж/(кг·°C)}\), \(\lambda=330000\text{ Дж/кг}\), \(c_{в}=4200\text{ Дж/(кг·°C)}\).

1. Нагревание льда до 0 °C: \(Q_1=mc_{л}\Delta T=2.7\cdot2100\cdot20=113400\text{ Дж}\).
2. Плавление льда: \(Q_2=m\lambda=2.7\cdot330000=891000\text{ Дж}\).
3. Нагревание полученной воды от 0 °C до 10 °C: \(Q_3=mc_{в}\Delta T=2.7\cdot4200\cdot10=113400\text{ Дж}\).

\(Q=Q_1+Q_2+Q_3=113400+891000+113400=1117800\text{ Дж}\).

Ответ: необходимо передать 1 117 800 Дж (примерно 1,12 МДж).