4. Какое количество теплоты нужно передать куску льда массой 40 г, взятому при температуре -26°, чтобы полностью его расплавить?

Для решения задачи потребуется формула количества теплоты для нагревания, а затем плавления:

$$Q = cm(T_{пл} - T_{нач}) + \lambda m$$

где:

• (Q) – количество теплоты (Дж);
• (c) – удельная теплоемкость льда (Дж/(кг·°C));
• (m) – масса льда (кг);
• (T_{пл}) – температура плавления льда (0 °C);
• (T_{нач}) – начальная температура льда (°C);
• (\lambda) – удельная теплота плавления льда (Дж/кг).

Для льда:

• (c = 2100 \text{ Дж/(кг·°C)});
• \(T_{пл} = 0 \text{ °C}\);
• (\lambda = 3,3 * 10^5 \text{ Дж/кг}\);
• (m = 40 \text{ г} = 0,04 \text{ кг}\);
• (T_{нач} = -26 \text{ °C}\).

Подставляем значения в формулу:

$$Q = 2100 \text{ Дж/(кг·°C)} * 0,04 \text{ кг} * (0 \text{ °C} - (-26) \text{ °C}) + 3,3 * 10^5 \text{ Дж/кг} * 0,04 \text{ кг}$$

$$Q = 2100 * 0,04 * 26 + 330000 * 0,04 = 2184 + 13200 = 15384 \text{ Дж} \approx 15,4 \text{ кДж}$$.

Ответ: 15,4 кДж