Привет! Давай решим эту задачу по физике вместе. Нам нужно определить количество теплоты, необходимое для нагревания льда и его плавления.
Сначала запишем, что нам дано:
\[
m = 0.8 \text{ кг} \\
t_1 = -10^\circ \text{C} \\
t_2 = 0^\circ \text{C} \\
c = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {^\circ \text{C}}} \\
\lambda = 3.4 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}
\]
Где:
\( m \) – масса льда,
\( t_1 \) – начальная температура льда,
\( t_2 \) – конечная температура льда (температура плавления),
\( c \) – удельная теплоёмкость льда,
\( \lambda \) – удельная теплота плавления льда.
Теперь разберем решение по шагам:
1. Нагревание льда от -10°C до 0°C:
Сначала нужно нагреть лед от начальной температуры \( t_1 \) до температуры плавления \( t_2 \). Количество теплоты \( Q_1 \), необходимое для этого, рассчитывается по формуле:
\[
Q_1 = mc(t_2 - t_1)
\]
Подставим значения:
\[
Q_1 = 0.8 \cdot 2100 \cdot (0 - (-10)) = 0.8 \cdot 2100 \cdot 10 = 16800 \text{ Дж}
\]
2. Плавление льда при 0°C:
Теперь, когда лед нагрелся до 0°C, необходимо его расплавить. Количество теплоты \( Q_2 \), необходимое для плавления, рассчитывается по формуле:
\[
Q_2 = m\lambda
\]
Подставим значения:
\[
Q_2 = 0.8 \cdot 3.4 \cdot 10^5 = 272000 \text{ Дж}
\]
3. Общее количество теплоты:
Чтобы найти общее количество теплоты \( Q \), нужно сложить количество теплоты, затраченное на нагревание льда \( Q_1 \), и количество теплоты, затраченное на плавление льда \( Q_2 \):
\[
Q = Q_1 + Q_2
\]
Подставим значения:
\[
Q = 16800 + 272000 = 288800 \text{ Дж}
\]
Переведем в килоджоули для удобства:
\[
Q = 288.8 \text{ кДж}
\]
> Справочный материал: Формула количества теплоты для нагревания
> \[ Q = mc\Delta t \]
> Где:
> Q - количество теплоты,
> m - масса,
> c - удельная теплоемкость,
> \(\Delta t\) - изменение температуры.
> Справочный материал: Формула количества теплоты для плавления
> \[ Q = \lambda m \]
> Где:
> Q - количество теплоты,
> \(\lambda\) - удельная теплота плавления,
> m - масса.
Ответ: 288.8 кДж
Супер! Ты отлично справился с этой задачей. Теперь ты понимаешь, как рассчитывать количество теплоты для нагревания и плавления льда. Продолжай в том же духе, и у тебя всё получится!