Вариант 4. 3. Сколько энергии необходимо затратить, чтобы лёд массой 100 грамм и начальной температурой −8 °C нагреть до 100 °C и превратить в пар? (Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · °C); удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг · °C); удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг; удельная теплота парообразования воды 2258 кДж/кг.)

Масса льда \(m=100\) г \(=0.1\) кг. Учтём нагрев льда до 0 °C, плавление, нагрев воды до 100 °C и парообразование.

1. Нагрев льда: \(Q_1=mc_{\text{л}}\Delta t=0.1\cdot2100\cdot8=1680\) Дж.

2. Плавление льда: \(Q_2=m\lambda=0.1\cdot330000=33000\) Дж.

3. Нагрев воды от 0 до 100 °C: \(Q_3=mc_{\text{в}}\Delta t=0.1\cdot4200\cdot100=42000\) Дж.

4. Превращение воды при 100 °C в пар: \(Q_4=mL=0.1\cdot2258000=225800\) Дж.

Полная энергия: \(Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=302480\) Дж \(=302.48\) кДж.

Ответ: 302 480 Дж (302,48 кДж).