Какое количество теплоты необходимо для превращения кусочка льда массой 200 г взятого при 0° C в воду при температуре 40° C

Задача: масса льда m = 200 г = 0.200 кг, температура льда 0°С, нужно получить воду при 40°С. Найти количество теплоты Q. Постановка задачи требует два этапа: 1) растопить лед при 0°С (нужно теплоту плавления L_f); 2) нагреть получившуюся воду с 0°С до 40°С (используя удельную теплоёмкость воды). Используем стандартные величины: - Лед плавится при 0°С: L_f ≈ 333,55 кДж/кг (или примерно 334 кДж/кг). - Удельная теплоёмкость воды: c_w ≈ 4184 Дж/(кг·К) = 4,184 кДж/(кг·К). Шаг 1. Энергия на плавление льда Q1 = m · L_f = 0.200 кг · 333,55 кДж/кг ≈ 66,71 кДж. Шаг 2. Энергия на нагрев воды от 0°С до 40°С ΔT = 40 K Q2 = m · c_w · ΔT = 0.200 кг · 4184 Дж/(кг·К) · 40K = 0.200 · 4184 · 40 Дж = 33 472 Дж ≈ 33,47 кДж. Шаг 3. Общее количество теплоты Q_total = Q1 + Q2 ≈ 66,71 кДж + 33,47 кДж ≈ 100,18 кДж. Ответ (с учётом погрешности и разумной округлённости): Q ≈ 1.00 × 10^5 Дж или ≈ 100 кДж. Замечание: - В расчётах считаем, что весь лёд тает до воды при 0°С, затем вся полученная вода нагревается до 40°С без потерь тепла в окружающую среду. - При использовании иных округлений L_f ≈ 334 кДж/кг даст примерно 66,8 кДж на плавление и итоговое Q ≈ 100 кДж.