Рассчитайте сколько нужно затратить энергии чтобы расплавить лед массой 10кг при температуре -25С° и полученую воду испаритт в стальном баке 1.5кг

Чтобы рассчитать, сколько энергии потребуется для плавления льда массой 10 кг при температуре -25°C и последующего испарения полученной воды в стальном баке массой 1.5 кг, нужно решить эту задачу по этапам. **Этап 1: Подогрев льда до 0°C** Для этого воспользуемся формулой: \[ Q_1 = m \cdot c_{льда} \cdot \Delta T \] где: - \( m \) — масса льда (10 кг), - \( c_{льда} \) — удельная теплоемкость льда (порядка 2.1 кДж/(кг·°C)), - \( \Delta T \) — изменение температуры (0 - (-25) = 25 °C). Таким образом: \[ Q_1 = 10 \, \text{кг} \cdot 2.1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 25 \, \text{°C} = 5250 \, \text{кДж} \] **Этап 2: Плавление льда** Используем формулу: \[ Q_2 = m \cdot L_{плав} \] где: - \( L_{плав} \) — теплота плавления льда (порядка 334 кДж/кг). Тогда: \[ Q_2 = 10 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} = 3340 \, \text{кДж} \] **Этап 3: Нагрев воды до 100°C** Для нагрева воды: \[ Q_3 = m_{воды} \cdot c_{воды} \cdot \Delta T \] где: - \( c_{воды} \) — удельная теплоемкость воды (порядка 4.18 кДж/(кг·°C)), - \( \Delta T \) — изменение температуры (100 - 0 = 100 °C). Тогда: \[ Q_3 = 10 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100 \, \text{°C} = 4180 \, \text{кДж} \] **Этап 4: Испарение воды** Используем формулу: \[ Q_4 = m_{воды} \cdot L_{испар} \] где: - \( L_{испар} \) — теплота испарения воды (порядка 2260 кДж/кг). Тогда: \[ Q_4 = 10 \, \text{кг} \cdot 2260 \, \text{кДж/кг} = 22600 \, \text{кДж} \] **Этап 5: Нагрев стального бака (необязательный)** Если считать нагрев стального бака, используем: \[ Q_{бак} = m_{бак} \cdot c_{сталь} \cdot \Delta T \] где: - \( m_{бак} \) — масса бака (1.5 кг), - \( c_{сталь} \) — удельная теплоемкость стали (около 0.49 кДж/(кг·°C)), - \( \Delta T \) — если желаем нагревать до 100°C, то (100 - начальная температура). Предположим, чтобы не усложнять задачу, начальная температура стали равна 20°C: \[ Q_{бак} = 1.5 \, \text{кг} \cdot 0.49 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot (100 - 20) \, \text{°C} = 1.5 \cdot 0.49 \cdot 80 \approx 58.8 \, \text{кДж} \] **Итоговая энергия** Теперь сложим все энергии: \[ Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 + Q_{бак} \] \[ Q_{total} = 5250 + 3340 + 4180 + 22600 + 58.8 \approx 33528.8 \, \text{кДж} \] Таким образом, потребуется примерно **33529 кДж** энергии, чтобы расплавить лед и испарить воду в указанном стальном баке.