Для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и температурой -10°С нам понадобится определить количество энергии.
Сначала определим энергию, необходимую для нагревания до температуры плавления (0°С): Q1 = mcΔt, где m = 4,5 кг (масса льда), c = 2100 Дж/кг•°С (удельная теплоемкость льда), Δt = 10°С (разница температур от -10°С до 0°С).
Q1 = 4,5 кг * 2100 Дж/кг•°С * 10°С = 94 500 Дж.
Затем определим энергию для полного расплавления льда: Q2 = mL, где L = 340 кДж/кг (удельная теплота плавления льда).
Q2 = 4,5 кг * 340 000 Дж/кг = 1 530 000 Дж.
И, наконец, энергию для превращения в пар: Q3 = mL, где L = 23 мДж/кг (удельная теплота парообразования воды).
Q3 = 4,5 кг * 23 000 Дж/кг = 103 500 Дж.
Общее количество энергии для полного расплавления и превращения в пар льда массой 4,5 кг и температурой -10°С: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 94 500 Дж + 1 530 000 Дж + 103 500 Дж = 1 728 000 Дж.
Итак, для полного расплавления и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и температурой -10°С потребуется 1 728 000 Дж энергии.