Кусок льда (плотность=0,9 г/м3) лежит на дне сосуда с водой (плотность=1 г/м3), погрузившись в воду на 45% своего объема и действует на дно сосуда с силой модуль которой F=1 Н. Температура льда и воды t=0°C. Удельная теплота плавления льда 3,3*10^5.
Какое количество теплоты Q необходимо передать льду, чтобы он полностью растаял?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для того чтобы лед полностью растаял, необходимо, чтобы его температура увеличилась до 0°C, затем произошло плавление льда и его температура достигла 0°C.

Количество теплоты, необходимое чтобы нагреть лед до 0°C:
Q1 = m c Δt1,
где m - масса льда, c - удельная теплоемкость льда (2,1 Дж/(г*°C)), Δt1 = 0 - (-273) = 273°C.

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q2 = m L,
где L - удельная теплота плавления льда (3,310^5 Дж/кг).

Так как лед погрузился в воду на 45% своего объема, то масса льда равна 55% от его объема:
m = V p = (0,45V_объема) 0,9 г/м3.

Выразим объем льда через его массу:
V = m / p = m / 0,9 г/м3.

Составляем систему уравнений:

Q1 = m c Δt1,
Q2 = m * L.

Подставляем m в оба уравнения и находим количество теплоты Q:
Q = Q1 + Q2.

Таким образом, мы можем рассчитать количество теплоты Q, необходимое для полного плавления льда.