Какое количество теплоты необходимо передать льду массой 1,5 кг при температуре -30°C для его нагревания на 20°C?

Цель: Понять решение подробно. Задача: масса льда m = 1,5 кг нагревается на ΔT = 20°C от температуры -30°C до -10°C. Температура остаётся ниже 0°C, значит лёд не плавится и перехода в воду не происходит. 1) Определяем нужный вид тепла - Перехода фазы нет, поэтому используем формулу для нагревания твёрдого тела без изменения фазы: Q = m · c · ΔT где - m — масса льда - c — теплоёмкость льда - ΔT — изменение температуры 2) Значения параметров - c льда примерно 2,1 кJ/(кг·K) = 2100 J/(кг·K) - m = 1,5 кг - ΔT = 20 K (от -30°C до -10°C) 3) Подстановка и расчёт - Q = 1,5 кг × 2100 J/(кг·K) × 20 K - Q = 1,5 × 2100 × 20 = 1,5 × 42000 = 63000 J Перевод в килоджоули: Q ≈ 63 kJ. Ответ: для нагрева 1,5 кг льда на 20°C при–30°C до –10°C требуется примерно 6,3×10^4 Дж (63 кДж) тепла. Замечание на будущее: если бы температура пересекла 0°C и лёд начал таять, потребовалось бы учитывать латентную теплофазу плавления L_f ≈ 333,6 kJ/kg и добавочным образом учитывать теплоёмкость льда и водной фазы по разным участкам пути. Но в данной задаче перехода через 0°C не происходит.