Какое количество теплоты потребуется для обращения в воду льда массой 2 кг, взятого при 0 °С, и дальнейшего нагревания образовавшейся воды до температуры 30 °С? Температура плавления льда 0°C, удельная теплота его плавления 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг· °С).

Для решения этой задачи необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для трех процессов: 1. Плавление льда при 0°С. 2. Нагревание воды от 0°С до 30°С. Дано: * Масса льда: $$m = 2 \text{ кг}$$ * Температура плавления льда: $$T_{\text{пл}} = 0 ^\circ \text{C}$$ * Конечная температура воды: $$T_{\text{кон}} = 30 ^\circ \text{C}$$ * Удельная теплота плавления льда: $$\lambda = 340 \text{ кДж/кг} = 340000 \text{ Дж/кг}$$ * Удельная теплоемкость воды: $$c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot ^\circ \text{C)}$$ 1. Количество теплоты на плавление льда: $$Q_1 = m \cdot \lambda$$ $$Q_1 = 2 \text{ кг} \cdot 340000 \text{ Дж/кг} = 680000 \text{ Дж}$$ 2. Количество теплоты на нагревание воды: $$Q_2 = m \cdot c \cdot (T_{\text{кон}} - T_{\text{пл}})$$ $$Q_2 = 2 \text{ кг} \cdot 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot ^\circ \text{C)} \cdot (30 ^\circ \text{C} - 0 ^\circ \text{C}) = 2 \cdot 4200 \cdot 30 = 252000 \text{ Дж}$$ 3. Общее количество теплоты: $$Q = Q_1 + Q_2$$ $$Q = 680000 \text{ Дж} + 252000 \text{ Дж} = 932000 \text{ Дж} = 932 \text{ кДж}$$ Ответ: 932 кДж