Какое количество теплоты необходимо сообщить льду массой m 1,5 кг, находящемуся при температуре t –20 qС, чтобы на- греть его до температуры плавления и полностью расплавить?…

Чтобы определить, какое количество теплоты необходимо сообщить льду массой 1,5 кг при температуре -20 °C, чтобы нагреть его до температуры плавления (0 °C) и полностью расплавить, необходимо учитывать два этапа:

1. Нагрев льда от -20 °C до 0 °C.
2. Плавление льда при 0 °C.

Этап 1: Нагрев льда

Для нагрева льда можно использовать формулу:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta t \]

где:

• \( Q_1 \) – количество теплоты, необходимое для нагрева (джоулей),
• \( m \) – масса льда (1,5 кг),
• \( c \) – удельная теплоемкость льда (2100 Дж/(кг·°C)),
• \( \Delta t \) – изменение температуры (0 - (-20) = 20 °C).

Подставим значения:

\[ Q_1 = 1,5 \, \text{кг} \cdot 2100 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20 \, \text{°C} \] \[ Q_1 = 1,5 \cdot 2100 \cdot 20 \] \[ Q_1 = 63000 \, \text{Дж} \]

Этап 2: Плавление льда

Для плавления льда используем формулу:

\[ Q_2 = m \cdot L \]

где:

• \( Q_2 \) – количество теплоты, необходимое для плавления (джоулей),
• \( L \) – удельная теплота плавления льда (333000 Дж/кг).

Подставим значения:

\[ Q_2 = 1,5 \, \text{кг} \cdot 333000 \, \text{Дж/кг} \] \[ Q_2 = 499500 \, \text{Дж} \]

Общее количество теплоты

Общее количество теплоты \( Q \), которое нужно сообщить льду, будет равно сумме \( Q_1 \) и \( Q_2 \):

\[ Q = Q_1 + Q_2 \] \[ Q = 63000 \, \text{Дж} + 499500 \, \text{Дж} \] \[ Q = 562500 \, \text{Дж} \]

Ответ: Необходимо сообщить 562500 Дж теплоты, чтобы нагреть лед до температуры плавления и полностью его расплавить.