3. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы изо льда массой 5 кг, взятого при температуре (-10 °С), получить пар при 100 °С? Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/(кг °С), темпера тура его плавления 0°С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг °С), тем пература кипения воды 100 °С, удельная теплота парообразова ния воды 2,3 МДж/кг.

1. Определим количество теплоты, необходимое для нагревания льда от -10 °С до температуры плавления 0 °С.

Дано:

• m = 5 кг
• c = 2100 Дж/(кг·°С)
• T₁ = -10 °С
• T₂ = 0 °С

Q₁ = cm(T₂ - T₁)

Q₁ = 2100 Дж/(кг·°С) * 5 кг * (0 °С - (-10 °С)) = 2100 Дж/(кг·°С) * 5 кг * 10 °С = 105000 Дж = 105 кДж

2. Определим количество теплоты, необходимое для плавления льда массой 5 кг при температуре плавления 0 °С.

Дано:

• m = 5 кг
• λ = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг

Q₂ = λm

Q₂ = 340000 Дж/кг * 5 кг = 1700000 Дж = 1700 кДж

3. Определим количество теплоты, необходимое для нагревания образовавшейся воды от температуры 0 °С до температуры кипения 100 °С.

Дано:

• m = 5 кг
• c = 4200 Дж/(кг·°С)
• T₁ = 0 °С
• T₂ = 100 °С

Q₃ = cm(T₂ - T₁)

Q₃ = 4200 Дж/(кг·°С) * 5 кг * (100 °С - 0 °С) = 4200 Дж/(кг·°С) * 5 кг * 100 °С = 2100000 Дж = 2100 кДж

4. Определим количество теплоты, необходимое для превращения воды массой 5 кг в пар при температуре кипения 100 °С.

Дано:

• m = 5 кг
• L = 2,3 МДж/кг = 2300000 Дж/кг

Q₄ = Lm

Q₄ = 2300000 Дж/кг * 5 кг = 11500000 Дж = 11500 кДж

5. Определим общее количество теплоты, необходимое для нагревания льда, плавления льда, нагревания воды и превращения воды в пар.

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Q = 105 кДж + 1700 кДж + 2100 кДж + 11500 кДж = 15405 кДж

Ответ: 15405 кДж