Определи количество теплоты, необходимое для превращения 8 кг льда  

при температуре −26 °С в воду при температуре 71 °С.

Температура плавления льда 0 °С, удельная теплота плавления льда 3,4⋅105Джкг, удельная теплоёмкость льда 2100Джкг⋅°С, удельная теплоёмкость воды 4200Джкг⋅°С.

 

(Ответ округлите до десятых).

 

Ответ:  кДж.

​

Чтобы определить количество теплоты, необходимое для превращения 8 кг льда при температуре −26 °C в воду при температуре 71 °C, нам нужно выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать теплоту, необходимую для нагрева льда от −26 °C до 0 °C.
2. Рассчитать теплоту, необходимую для плавления льда при 0 °C в воду.
3. Рассчитать теплоту, необходимую для нагрева полученной воды от 0 °C до 71 °C.

Для каждого из этих шагов используются различные уравнения теплового баланса с учетом удельных теплоемкостей и удельной теплоты плавления.

Шаг 1: Нагрев льда от −26 °C до 0 °C

Для этого шага используем формулу: $Q_1 = m \cdot c_{лед} \cdot \Delta T$, где:

• $Q_1$ — теплота, необходимая для нагрева льда,
• $m = 8$ кг — масса льда,
• $c_{лед} = 2100$ Дж/(кг·°C) — удельная теплоемкость льда,
• $\Delta T = 0 - (-26) = 26$ °C — изменение температуры.

Шаг 2: Плавление льда

Для плавления льда используем формулу: $Q_2 = m \cdot \lambda$, где:

• $\lambda = 3,4 \cdot 10^5$ Дж/кг — удельная теплота плавления льда.

Шаг 3: Нагрев воды от 0 °C до 71 °C

Для нагрева воды используем формулу: $Q_3 = m \cdot c_{вода} \cdot \Delta T$, где:

• $c_{вода} = 4200$ Дж/(кг·°C) — удельная теплоемкость воды,
• $\Delta T = 71 - 0 = 71$ °C — изменение температуры.

Сложим все полученные значения теплоты, чтобы получить общее количество теплоты: $Q_{общ} = Q_1 + Q_2 + Q_3$.

Теперь выполним расчеты.

Общее количество теплоты, необходимое для превращения 8 кг льда при температуре −26 °C в воду при температуре 71 °C, составляет примерно 5542,4 кДж. Это значение уже округлено до десятых, как требовалось в задании. ​​