С2. Сколько энергии потребуется для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и температурой -10 °С? (Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг.°С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды 23 МДж/кг.)

Дано: $$m = 4.5 \ кг$$ $$T_0 = -10 \ °C$$ $$c_{льда} = 2100 \ Дж/(кг \cdot °C)$$ $$\lambda = 340 \ кДж/кг = 340000 \ Дж/кг$$ $$L = 23 \ МДж/кг = 23000000 \ Дж/кг$$ $$c_{воды} = 4200 \ Дж/(кг \cdot °C)$$ Найти: $$Q$$ Решение: 1. Нагрев льда от -10°C до 0°C: $$Q_1 = c_{льда} \cdot m \cdot (0 - (-10)) = 2100 \cdot 4.5 \cdot 10 = 94500 \ Дж$$ 2. Плавление льда при 0°C: $$Q_2 = \lambda \cdot m = 340000 \cdot 4.5 = 1530000 \ Дж$$ 3. Нагрев воды от 0°C до 100°C: $$Q_3 = c_{воды} \cdot m \cdot (100 - 0) = 4200 \cdot 4.5 \cdot 100 = 1890000 \ Дж$$ 4. Превращение воды в пар при 100°C: $$Q_4 = L \cdot m = 23000000 \cdot 4.5 = 103500000 \ Дж$$ 5. Общее количество энергии: $$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 94500 + 1530000 + 1890000 + 103500000 = 107014500 \ Дж$$ Ответ: 107014500 Дж или 107.0145 МДж