какое количество теплоты необходимо передать льду массой один целых пять килограмм при температуре минус тридцать градусов Цельсия для его нагревания на двадцать градусов Цельсия?

Дано:

• Масса льда m = 1.5 кг
• Начальная температура T_i = -30°C
• Требуемое повышение на ΔT = 20°C, т.е. конечная температура T_f = -10°C
• Нагревание происходит без плавления (поскольку конечная температура остаётся ниже 0°C)

Используем формулу для нагрева без изменения фазы: Q = m · c · ΔT

Где c — удельная теплоёмкость льда ≈ 2.09 кДж/(кг·К) (около 2.1 кДж/(кг·К)).

Рассчёт:

• Q = 1.5 кг · 2.09 кДж/(кг·К) · 20 K
• Q ≈ 1.5 · 2.09 · 20 ≈ 62.7 кДж

Итак, требуется приблизительно 6.27 × 10^4 Дж или 62.7 кДж тепла.

Замечание: если бы цель была 0°C или выше, нужно учитывать плавление льда: латентное тепло плавления L_f ≈ 333.6 кДж/кг. Но в данной задаче цель - повысить температуру до -10°C, без плавления.