Куску льда массой 4 кг, имеющему температуру 0 °С, сообщили энергию 1480 кДж. Какая установится окончательная температура?

Дано:

m = 4 кг

T₀ = 0 °С

Q = 1480 кДж = 1480000 Дж

c_льда = 2100 Дж/(кг·°С)

λ = 340 кДж/кг = 340000 Дж/кг

Найти: T

Решение:

1. Найдем энергию, необходимую для плавления льда: Q_плавления = λ * m = 340000 Дж/кг * 4 кг = 1360000 Дж.

2. Так как сообщенная энергия (1480000 Дж) больше энергии, необходимой для плавления (1360000 Дж), весь лед расплавится, и образовавшаяся вода нагреется.

3. Найдем энергию, которая пойдет на нагревание воды: Q_нагрев = Q - Q_плавления = 1480000 Дж - 1360000 Дж = 120000 Дж.

4. Найдем конечную температуру воды: T = Q_нагрев / (c_воды * m) = 120000 Дж / (4200 Дж/(кг·°С) * 4 кг) ≈ 7.14 °С.

Ответ: Окончательная температура установится около 7.14 °С.