Сверь числа и знаки с фото.
- Сколько энергии нужно затратить, чтобы расплавить лёд массой 4 кг при температуре 0 °C?
Краткий ответ:
\[
Q=1{,}36\cdot10^6\ \text{Дж}=1360\ \text{кДж}=1{,}36\ \text{МДж}.
\]
Почему так
Лёд уже находится при \(0^\circ C\) — это температура его плавления. Нагревать лёд до \(0^\circ C\) не нужно: вся энергия идёт на превращение льда в воду при той же температуре. При плавлении температура не меняется, поэтому формулу нагревания \(Q=cm\Delta t\) здесь не применяют.
Удельная теплота плавления льда:
\[ \lambda=3{,}4\cdot10^5\ \text{Дж/кг}. \]
Это значит: чтобы расплавить \(1\) кг льда при \(0^\circ C\), нужно \(3{,}4\cdot10^5\) Дж. У нас \(m=4\) кг, поэтому:
\[ Q=\lambda m =3{,}4\cdot10^5\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}\cdot 4\ \text{кг} =13{,}6\cdot10^5\ \text{Дж} =1{,}36\cdot10^6\ \text{Дж}. \]
Проверка
\[ 340\ \text{кДж/кг}\cdot 4\ \text{кг}=1360\ \text{кДж}=1{,}36\ \text{МДж}. \]
Размерность сходится: \(\text{Дж/кг}\cdot\text{кг}=\text{Дж}\).
Как решать похожие задачи
Если лёд был бы при отрицательной температуре, сначала считают энергию на нагревание до \(0^\circ C\) по \(Q_1=cm\Delta t\), а затем энергию плавления \(Q_2=\lambda m\). Общая энергия была бы \(Q=Q_1+Q_2\). В этой задаче нужен только этап плавления.