9. Какое количество теплоты потребуется, чтобы расплавить 2 кг льда при -10°C? Сначала нагреем лед до 0°С, а затем

Для того чтобы расплавить 2 кг льда при -10°C, необходимо выполнить следующие этапы:

1. Нагреть лед от -10°C до 0°C.
2. Расплавить лед при 0°C.

Сначала определим, какие данные нам понадобятся:

• Масса льда (m) = 2 кг = 2000 г
• Начальная температура льда (T₁) = -10°C
• Конечная температура льда (T₂) = 0°C
• Удельная теплоемкость льда (c_льда) ≈ 2,1 Дж/(г·°C)
• Удельная теплота плавления льда (λ) ≈ 330 Дж/г

Этап 1: Нагрев льда от -10°C до 0°C

Количество теплоты (Q₁), необходимое для нагрева льда, рассчитывается по формуле:

$$Q_1 = m \cdot c_{льда} \cdot (T_2 - T_1)$$

Подставим значения:

$$Q_1 = 2000 \cdot 2,1 \cdot (0 - (-10)) = 2000 \cdot 2,1 \cdot 10 = 42000 \text{ Дж} = 42 \text{ кДж}$$

Этап 2: Плавление льда при 0°C

Количество теплоты (Q₂), необходимое для плавления льда, рассчитывается по формуле:

$$Q_2 = m \cdot \lambda$$

Подставим значения:

$$Q_2 = 2000 \cdot 330 = 660000 \text{ Дж} = 660 \text{ кДж}$$

Общее количество теплоты

Общее количество теплоты (Q) равно сумме теплоты, необходимой для нагрева и плавления льда:

$$Q = Q_1 + Q_2$$

Подставим значения:

$$Q = 42 \text{ кДж} + 660 \text{ кДж} = 702 \text{ кДж}$$

Ответ: Чтобы расплавить 2 кг льда при -10°C, потребуется 702 кДж теплоты.