Чтобы определить плотность льда, сначала нужно использовать формулу для расчёта тепла, необходимого для плавления вещества:
\[ Q = m \cdot \lambda \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в Дж),
- \( m \) — масса (в кг),
- \( \lambda \) — удельная теплота плавления (в Дж/кг).
В нашем случае, \( Q = 652 \, \text{кДж} = 652000 \, \text{Дж} \) и \( \lambda = 3,3 \times 10^5 \, \text{Дж/кг} \). Теперь подставим известные значения в формулу и найдём массу льда:
\[ 652000 = m \cdot 3,3 \times 10^5 \]
Теперь выразим массу (m):
\[ m = \frac{652000}{3,3 \times 10^5} \]
Выполнив вычисления, получим:
\[ m \approx 1,977 \, \text{кг} \]
Теперь нам нужно найти плотность льда. Плотность (ρ) можно вычислить по формуле:
\[ \rho = \frac{m}{V} \]
где:
- \( V \) — объём (в м³).
Объём льда равен 2,3 дм³, что можно преобразовать в м³:
\[ V = 2,3 \, \text{дм}^3 = 2,3 \times 10^{-3} \, \text{м}^3 \]
Теперь подставим массу и объём в формулу для плотности:
\[ \rho = \frac{1,977}{2,3 \times 10^{-3}} \]
Выполнив вычисление:
\[ \rho \approx 859,13 \, \text{кг/м}^3 \]
Таким образом, плотность льда при температуре 0 °C составляет примерно 859,13 кг/м³.