Какое минимальное количество теплоты необходимо для превращения в воду 500 г льда, взятого при -10 °С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь. Ответ запишите в кил

Решение:

1. Нагревание льда от -10 °С до 0 °С:

   Q₁ = c_льда ⋅ m ⋅ ΔT

   где:

   • c_льда = 2100 Дж/(кг⋅°C) — удельная теплоемкость льда
   • m = 0.5 кг — масса льда (500 г)
   • ΔT = 0 °C - (-10 °C) = 10 °C — изменение температуры

   Q₁ = 2100 Дж/(кг⋅°C) ⋅ 0.5 кг ⋅ 10 °C = 10500 Дж

2. Плавление льда при 0 °С:

   Q₂ = λ ⋅ m

   где:

   • λ = 3.34 × 10⁵ Дж/кг — удельная теплота плавления льда
   • m = 0.5 кг — масса льда

   Q₂ = 3.34 × 10⁵ Дж/кг ⋅ 0.5 кг = 1.67 × 10⁵ Дж

3. Общее количество теплоты:

   Суммируем теплоту, необходимую для нагревания льда и для его плавления:

   Q_общ = Q₁ + Q₂

   Q_общ = 10500 Дж + 1.67 × 10⁵ Дж = 10500 Дж + 167000 Дж = 177500 Дж

4. Перевод в килоджоули:

   Так как 1 кДж = 1000 Дж, делим полученное значение на 1000:

   Q_общ (кДж) = 177500 Дж / 1000 = 177.5 кДж

Ответ: 177.5 кДж