Рассчитайте расход энергии на процессы, соответствующие участкам AB, BC и CD графика, при нагревании массой 0,5 кг. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг·°C). Удельная теплоёмкость льда cл = 2100 Дж/(кг·°C). Удельная теплота плавления льда λ = 340 кДж/кг. Ответы выразить в кДж, округлив до целых.

По графику: на участке AB лёд нагревается от −20 °C до 0 °C; на участке BC лёд плавится при 0 °C; на участке CD вода нагревается от 0 °C до 100 °C. Масса вещества m = 0,5 кг.

Участок AB:

1. Изменение температуры льда: Δt = 0 − (−20) = 20 °C.
2. Используем формулу нагревания: Q_AB = mc_лΔt = 0,5 · 2100 · 20 = 21000 Дж.
3. Переводим в килоджоули: 21000 Дж = 21 кДж.

Участок BC:

1. На этом участке происходит плавление льда при постоянной температуре.
2. Q_BC = mλ = 0,5 · 340 = 170 кДж.

Участок CD:

1. Изменение температуры воды: Δt = 100 − 0 = 100 °C.
2. Q_CD = mc_вΔt = 0,5 · 4200 · 100 = 210000 Дж = 210 кДж.

Ответ: Q_AB = 21 кДж; Q_BC = 170 кДж; Q_CD = 210 кДж.