Для решения данной задачи нам необходимо учесть два этапа изменения состояния вещества - первый для нагревания льда до 0°C, а второй для нагревания воды до 100°C.
Для первого этапа: Q1 = m c ΔT1, где m - масса льда (5 кг), c - удельная теплоёмкость льда (2.1 кДж/кг°C), ΔT1 - разница между температурой плавления и начальной температурой (-10°C до 0°C).
Q1 = 5 2.1 (0 - (-10)) = 105 кДж.
Для второго этапа: Q2 = m c ΔT2, где m - масса воды (5 кг), c - удельная теплоёмкость воды (4.18 кДж/кг°C), ΔT2 - разница между температурой воды и температурой кипения (0°C до 100°C).
Q2 = 5 4.18 (100 - 0) = 2090 кДж.
Общее количество энергии: Q = Q1 + Q2 = 105 + 2090 = 2195 кДж.
Таким образом, для превращения 5 кг льда при -10°C в воду с температурой 100°C необходимо 2195 кДж энергии.
Для решения данной задачи нам необходимо учесть два этапа изменения состояния вещества - первый для нагревания льда до 0°C, а второй для нагревания воды до 100°C.
Для первого этапа:Q1 = m c ΔT1,
где m - масса льда (5 кг),
c - удельная теплоёмкость льда (2.1 кДж/кг°C),
ΔT1 - разница между температурой плавления и начальной температурой (-10°C до 0°C).
Q1 = 5 2.1 (0 - (-10)) = 105 кДж.
Для второго этапа:Q2 = m c ΔT2,
где m - масса воды (5 кг),
c - удельная теплоёмкость воды (4.18 кДж/кг°C),
ΔT2 - разница между температурой воды и температурой кипения (0°C до 100°C).
Q2 = 5 4.18 (100 - 0) = 2090 кДж.
Общее количество энергии:
Q = Q1 + Q2 = 105 + 2090 = 2195 кДж.
Таким образом, для превращения 5 кг льда при -10°C в воду с температурой 100°C необходимо 2195 кДж энергии.