Какое количество теплоты нужно передать куску льда массой 40 г, взятому при t= -20°C , чтобы полностью его расплавить? Удельная теплота плавления льда 33*10⁴ Дж/кг. Удельная теплоемкость льда с =2100 Дж/(кг*°С) Ответ дать в джоулях.

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для полного превращения куска льда массой 40 г (или 0,04 кг) из состояния при температуре -20°C в жидкую воду при 0°C, нужно выполнить следующие шаги:

1. Нагреть лед от -20°C до 0°C.
   Для этого используется формула для расчета количества теплоты при нагревании: $Q_1 = mc\Delta t$

где:

• $m$ — масса льда (0,04 кг),
• $c$ — удельная теплоемкость льда (2100 Дж/(кг·°C)),
• $\Delta t$ — изменение температуры (в нашем случае $\Delta t = 0°C - (-20°C) = 20°C$).

Подставляем значения: $Q_1 = 0,04 \times 2100 \times 20 = 1680 \text{ Дж}.$

2. Расплавить лед при 0°C.
   Чтобы расплавить лед, нужно использовать формулу для фазового перехода: $Q_2 = \lambda m$

где:

• $\lambda$ — удельная теплота плавления льда (33 \times 10^4 Дж/кг),
• $m$ — масса льда (0,04 кг).

Подставляем значения: $Q_2 = 33 \times 10^4 \times 0,04 = 13200 \text{ Дж}.$

3. Общее количество теплоты.
   Теперь складываем два результата: $Q = Q_1 + Q_2 = 1680 + 13200 = 14880 \text{ Дж}.$

Таким образом, для того чтобы полностью расплавить кусок льда массой 40 г, взятый при температуре -20°C, нужно передать ему 14880 Дж теплоты.