Кусок льда m=2.0 кг при температуре t=-20 (градусов по цельсию))) нагрели, сообщив ему количество теплоты Q=1.26 МДж. Температура вещества после нагревания равна?

m = 2 кг.

Cл = 2100 Дж/кг*°C.

q = 3,3 * 10⁵ Дж/кг.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

t1 = - 20 °C.

t2 = 0 °C.

Q = 1,26 МДж = 1,26 * 10⁶ Дж.

t3 - ?

Найдём количество теплоты Q1, которое необходимо для нагревание льда до температуры плавления, которая составляет t2 = 0 °C по формуле: Q1 = Сл * m * (t2 - t1).

Q1 = 2100 Дж/кг*°C * 2 кг * (0 °C - (-20 °C)) = 84000 Дж.

Найдём количество теплоты Q2, которое необходимое для плавления льда при температуре плавления, по формуле: Q2 = q * m.

Q2 = 3,3 * 10⁵ Дж/кг * 2 кг = 660000 Дж.

Найдем количество теплоты Q3, которое идёт на нагревание полученной воды: Q3 = Q - Q1 - Q2.

Q3 = 1260000 Дж - 84000 Дж - 660000 Дж = 516000 Дж.

Количество теплоты Q3, которое необходимо для нагревание воды, выразим формулой: Q3 = Св * m * (t3 - t2).

t3 - t2 = Q3 / Св * m.

t3 = t2 + Q3 / Св * m.

t3 = 0 °C + 516000 Дж / 4200 Дж/кг*°C * 2 кг = 61,4 °C.

Ответ: после нагревания температура воды составила t3 = 61,4 °C.