для приготовления пищи полярники используют воду, полученную из расплавленного . Какое количество теплоты потребуется для того чтобы из 20 кг при-10°С, получить воду при 100°С?…

Для решения задачи о том, какое количество теплоты потребуется для превращения 20 кг льда при температуре -10°C в воду при температуре 100°C, необходимо учитывать несколько этапов нагревания и превращений вещества. Рассмотрим их по порядку:

1. Нагревание льда от -10°C до 0°C: Для этого этапа используем формулу: \[ Q_1 = m \cdot c_{лед} \cdot \Delta T \] где:

   • \( m = 20 \, \text{кг} \) - масса льда,
   • \( c_{лед} = 2,1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \) - удельная теплоемкость льда,
   • \( \Delta T = 0 - (-10) = 10 \, \text{°C} \) - изменение температуры.

   Подставляем значения: \[ Q_1 = 20 \, \text{кг} \cdot 2,1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 10 \, \text{°C} = 420 \, \text{кДж} \]

2. Плавление льда при 0°C: Учитываем количество теплоты, необходимое для плавления льда: \[ Q_2 = m \cdot L_{плав} \] где:

   • \( L_{плав} = 334 \, \text{кДж/кг} \) - теплотворная теплота плавления.

   Подставляем значения: \[ Q_2 = 20 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 6680 \, \text{кДж} \]

3. Нагревание воды от 0°C до 100°C: Используем формулу: \[ Q_3 = m \cdot c_{вода} \cdot \Delta T \] где:

   • \( c_{вода} = 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \),
   • \( \Delta T = 100 - 0 = 100 \, \text{°C} \).

   Подставляем значения: \[ Q_3 = 20 \, \text{кг} \cdot 4,18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100 \, \text{°C} = 8360 \, \text{кДж} \]

4. Удержание воды при 100°C: Пренебрегаем потерей тепла, поэтому дополнительного количества теплоты не требуется при поддержании температуры.

Теперь сложим все составляющие количества теплоты: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 \] \[ Q_{total} = 420 \, \text{кДж} + 6680 \, \text{кДж} + 8360 \, \text{кДж} = 15460 \, \text{кДж} \]

Таким образом, для превращения 20 кг льда при -10°C в воду при 100°C потребуется 15460 кДж теплоты.