Для решения задачи о количестве теплоты \( Q \), необходимом для нагрева льда, необходимо использовать формулу для количеств теплоты, учитывающую изменения температуры:
\[ Q = mc\Delta t \]
где:
- \( m \) — масса (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоёмкость вещества (в Дж/(кг·°C)),
- \( \Delta t \) — изменение температуры (в °C).
Шаг 1: Определим параметры
- Масса льда \( m = 100 \, \text{г} = 0.1 \, \text{кг} \) (приводим массу к килограммам).
- Удельная теплоёмкость льда \( c = 4200 \, \text{Дж/(кг·°C)} \) (задано).
- Начальная температура \( t_1 = -20°C \) и конечная температура \( t_2 = -10°C \).
Шаг 2: Вычислим изменение температуры \( \Delta t \)
\[ \Delta t = t_2 - t_1 = -10°C - (-20°C) = -10°C + 20°C = 10°C \]
Шаг 3: Подставим значения в формулу
Теперь подставим все известные значения в формулу для расчета теплоты:
\[ Q = mc\Delta t \]
\[ Q = (0.1 \, \text{кг}) \cdot (4200 \, \text{Дж/(кг·°C)}) \cdot (10 \, \text{°C}) \]
Шаг 4: Выполним вычисления
\[ Q = 0.1 \cdot 4200 \cdot 10 = 4200 \, \text{Дж} \]
Ответ
Таким образом, потребуется \( Q = 4200 \, \text{Дж} \) теплоты, чтобы нагреть лёд массой 100 г с -20°C до -10°C.