Определите количество теплоты, которое потребуется для обращения в воду льда массой 3 кг, взятого при 0 °C. Проведите расчёты для случаев: а) потерями энергии пренебречь; б) потери энергии составляют 20%. Почему результаты различаются?

Используем удельную теплоту плавления льда \(\lambda = 3.3 \cdot 10^5\) Дж/кг. Лёд уже имеет температуру плавления, поэтому учитываем только энергию на плавление.

а) Потерями энергии пренебрегаем.

Количество теплоты, необходимое для плавления: \(Q = \lambda m = 3.3 \cdot 10^5 \cdot 3 = 9.9 \cdot 10^5\) Дж.

б) Потери составляют 20% подведённой энергии. Полезно используется 80% энергии, то есть \(Q_{\text{плавление}} = 0.8Q_{\text{подведённое}}\). Тогда \(Q_{\text{подведённое}} = \frac{9.9 \cdot 10^5}{0.8} = 1.2375 \cdot 10^6\) Дж.

Результаты различаются, потому что во втором случае часть подведённой энергии теряется и не идёт на плавление льда.

Ответ: а) \(9.9 \cdot 10^5\) Дж; б) \(1.2375 \cdot 10^6\) Дж.