Какое количество теплоты Q потребуется чтобы нагреть лёд массой m=100 г с температуры t¹= -20°C до t²=100°C

Давайте решим задачу по шагам. У нас есть лед массой m=100 г (0,1 кг), который необходимо нагреть с температуры t¹= -20°C до t²= 100°C. Для этого нужно знать, сколько теплоты Q потребуется, чтобы сначала нагреть лед до 0°C, затем растопить его в воду, и еще нагреть всю воду до 100°C. Обозначения и основные параметры: - Масса льда: m = 0,1 кг - Начальная температура льда: t¹= -20°C - Конечная температура: t²= 100°C - Теплота плавления при 0°C: λ = 334 кДж/кг - Удельная теплоемкость льда: c₁= 2093 Дж/(кг·°C) - Удельная теплоемкость воды: c₂= 4186 Дж/(кг·°C) --- ### Шаг 1. Нагрев льда от -20°C до 0°C Q₁ = m × c₁ × Δt₁ где Δt₁ = 0 - (-20) = 20°C Q₁ = 0,1 кг × 2093 Дж/(кг·°C) × 20°C = 0,1 × 2093 × 20 = 4186 Дж --- ### Шаг 2. Плавление льда при 0°C Q₂ = m × λ = 0,1 кг × 334000 Дж/кг = 33400 Дж --- ### Шаг 3. Нагрев воды от 0°C до 100°C Q₃ = m × c₂ × Δt₂ где Δt₂ = 100 - 0 = 100°C Q₃ = 0,1 кг × 4186 Дж/(кг·°C) × 100°C = 0,1 × 4186 × 100 = 41860 Дж --- ### Шаг 4. Итоговое количество теплоты Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ Q = 4186 + 33400 + 41860 = 79446 Дж --- ## Итог: **Для нагрева 100 г льда от -20°C до 100°C потребуется примерно 79 446 Дж.**