3. Какое количество теплоты затрачено на расплавление 30 кг льда, взятого при температуре -30°C?

Для решения данной задачи необходимо вычислить количество теплоты, необходимое для нагревания льда от начальной температуры до температуры плавления, а затем количество теплоты, необходимое для плавления льда.

1) Нагревание льда от -30°C до 0°C:

$$Q_1 = c_\text{льда} m (t_\text{пл} - t_\text{нач})$$,

где:

• cльда - удельная теплоемкость льда (2100 Дж/(кг·°C));
• m - масса льда (30 кг);
• tпл - температура плавления льда (0°C);
• tнач - начальная температура льда (-30°C).

$$Q_1 = 2100 \cdot 30 \cdot (0 - (-30)) = 2100 \cdot 30 \cdot 30 = 1890000 \text{ Дж} = 1890 \text{ кДж}$$.

2) Плавление льда при 0°C:

$$Q_2 = \lambda m$$,

где:

• λ - удельная теплота плавления льда (3,3·10^5 Дж/кг);
• m - масса льда (30 кг).

$$Q_2 = 3.3 \cdot 10^5 \cdot 30 = 9900000 \text{ Дж} = 9900 \text{ кДж}$$.

3) Общее количество теплоты:

$$Q = Q_1 + Q_2 = 1890 + 9900 = 11790 \text{ кДж}$$.

Ответ: 11790 кДж