Кусок льда массой 2 кг имеет температуру -5 ℃. какое количество теплоты необходимо ему передать, чтобы превратить лёд в воду, имеющую температуру 20 ℃

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы превратить лёд массой 2 кг и температурой -5 ℃ в воду той же массы при температуре 20 ℃, необходимо два этапа:

Первый этап: нагревание льда до температуры плавления, которая для льда равна 0 ℃.
Теплота, необходимая для нагревания льда:
Q1 = m c ΔT
где m - масса льда (2 кг),
c - удельная теплоёмкость льда (2.09 кДж/(кг°C)),
ΔT - изменение температуры (-5 ℃ до 0 ℃).
Q1 = 2 2.09 * (0 - (-5)) = 20.9 кДж

Второй этап: плавление льда и нагревание воды до температуры 20 ℃.
Теплота на плавление льда:
Q2 = m L
где L - удельная теплота плавления льда (333.5 кДж/кг),
Q2 = 2 333.5 = 667 кДж

Теплота, необходимая для нагревания воды:
Q3 = m c ΔT
где m - масса воды (2 кг),
c - удельная теплоёмкость воды (4.18 кДж/(кг°C)),
ΔT - изменение температуры (0 ℃ до 20 ℃).
Q3 = 2 4.18 * (20 - 0) = 167.2 кДж

Общее количество теплоты, необходимое для превращения льда массой 2 кг и температурой -5 ℃ в воду массой 2 кг и температурой 20 ℃:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 20.9 + 667 + 167.2 = 855.1 кДж

Таким образом, куску льда массой 2 кг необходимо передать 855.1 кДж теплоты для превращения его в воду при температуре 20 ℃.