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

Задача: нагреть лед массой 1,5 кг на 20 °C, начиная с температуры -30 °C.

Пояснения и расчёт:

• Так как конечная температура льда будет -30 °C + 20 °C = -10 °C, лед остаётся в твёрдом состоянии (фаза не меняется).
• Используем теплоёмкость льда: c_ice ≈ 2,1 кДж/(кг·K).
• Формула для количества теплоты: Q = m · c · ΔT.
  • m = 1,5 кг
  • ΔT = 20 K
  • c = 2,1 кДж/(кг·K)

Расчёт: Q = 1,5 × 2,1 × 20 = 63 кДж Q = 6,3 × 10^4 Дж

Ответ: требуется примерно 63 кДЖ тепла.

Примечание на будущее (для сравнения): если задача требовала довести лед до 0 °C и расплавить его, пришлось бы учитывать скрытую теплоёмкость плавления (он же латентный теплоту плавления) L_f ≈ 334 кДж/кг. Например, для ледяной массы 1,5 кг до 0 °C и полного таяния потребовалось бы дополнительно 1,5 × 334 ≈ 501 кДж, и затем можно было бы дополнительно нагревать уже жидкую воду с учётом её теплоёмкости. Но в текущей задаче такой переход не требуется.