2. Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 °С, и дальнейшего нагревания образовавшейся воды до температуры 30 °С? Температура плавления льда 0°С, удельная теплота его плавления 340 кДж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг· °С).

2. Дано:

m = 2 кг
t1 = 0 °С
t2 = 30 °С
λ = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг
c = 4200 Дж/(кг·°С)

Найти: Q

Решение:

$$Q = Q_1 + Q_2$$

Энергия, необходимая для плавления льда:

$$Q_1 = λ \cdot m$$

$$Q_1 = 340000 \frac{Дж}{кг} \cdot 2 кг = 680000 Дж$$

Энергия, необходимая для нагрева воды:

$$Q_2 = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$$ $$Q_2 = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 2 кг \cdot (30 °С - 0 °С) = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 2 кг \cdot 30 °С = 252000 Дж$$

Суммарная энергия:

$$Q = Q_1 + Q_2$$

$$Q = 680000 Дж + 252000 Дж = 932000 Дж = 932 кДж$$

Ответ: 932 кДж