Какое количество теплоты необходимо, чтобы 5 кг льда при –20 °С растопить и нагреть до кипения?
Начертите график изменения температуры от времени (удельная теплоёмкость льда 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления λ = 3,3·10⁵ Дж/кг).

Нужно последовательно:

1. Нагреть лёд от $-20^\circ\text{C}$ до $0^\circ\text{C}$.

2. Растопить лёд при $0^\circ\text{C}$.

3. Нагреть получившуюся воду от $0^\circ\text{C}$ до $100^\circ\text{C}$.

Дано:

1. Нагревание льда до температуры плавления

2. Плавление льда

Во время плавления температура остаётся равной $0^\circ\text{C}$:

3. Нагревание воды до кипения

Общее количество теплоты

Или:

График изменения температуры от времени при постоянной мощности нагревателя:

T, °C
 100 |                                      ●
     |                                    /
     |                                  /
     |                                /
     |                              /
     |                            /
   0 |       ●──────────────────●
     |      /
     |    /
 -20 | ●
     +----------------------------------------> t
        нагрев       плавление        нагрев
         льда          льда            воды
      от –20 до 0     при 0 °C       от 0 до 100

Первый наклонный участок соответствует нагреванию льда от $-20^\circ\text{C}$ до $0^\circ\text{C}$. Горизонтальный участок соответствует плавлению льда: теплота поступает, но температура не изменяется. Последний наклонный участок соответствует нагреванию воды до $100^\circ\text{C}$. При достижении $100^\circ\text{C}$ вода начинает кипеть, но теплота на само кипение в данной задаче не требуется.