10. Тип 6 № 4335 i Какое количество теплоты поглощает при плавлении лед массой 5 кг, если начальная температура льда 0; -1; -10°С?

Для решения задачи необходимо знать удельную теплоту плавления льда. Удельная теплота плавления льда равна $$λ = 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$. Масса льда равна m = 5 кг. Начальная температура льда равна 0°C; -1°C; -10°C. Количество теплоты, необходимое для плавления льда, рассчитывается по формуле: $$Q = λm$$. В случае, если начальная температура льда равна 0°C: $$Q = 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 5 \text{ кг} = 16.5 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 1.65 \text{ МДж}$$. В случае, если начальная температура льда равна -1°C, то необходимо сначала нагреть лед до 0°C, а затем расплавить его: $$Q_1 = c_\text{л}mΔt + λm$$, где $$c_\text{л} = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$, тогда $$Q_1 = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 5 \text{ кг} \cdot 1 \text{ °C} + 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 5 \text{ кг} = 10500 \text{ Дж} + 1650000 \text{ Дж} = 1660500 \text{ Дж} = 1.6605 \text{ МДж}$$. В случае, если начальная температура льда равна -10°C, то необходимо сначала нагреть лед до 0°C, а затем расплавить его: $$Q_2 = c_\text{л}mΔt + λm$$, где $$c_\text{л} = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$, тогда $$Q_2 = 2100 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 5 \text{ кг} \cdot 10 \text{ °C} + 3.3 \cdot 10^5 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 5 \text{ кг} = 105000 \text{ Дж} + 1650000 \text{ Дж} = 1755000 \text{ Дж} = 1.755 \text{ МДж}$$. Ответ: 1,65 МДж; 1,6605 МДж; 1,755 МДж