Какое количество теплоты необходимое для плавление 3 кг льда, имеющего начальную t = - 20C, и нагрева образовавшейся воды до температуры кипения?

Данные: m (масса льда) = 3 кг; t (начальная температура льда) = - 20 ºС.

Постоянные: C1 = 2100 Дж / (кг*ºС); λ = 34 * 10⁴ Дж/кг; tпл = 0 ºС; C2 = 4200 Дж / (кг*ºС); tк = 100 ºС.

1) Нагрев льда: Q1 = С1 * m * (tкип - t) = 2100 * 3 * (0 - (-20)) = 126000 Дж.

2) Плавление льда: Q2 = λ * m = 34 * 10⁴ * 3 = 102 * 10⁴ Дж.

3) Нагрев воды до кипения: Q3 = С2 * m * (tк - tпл) = 4200 * 3 * (100 - 0) = 1260000 Дж.

4) Необходимая теплота: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 126000 + 102 * 10⁴ + 1260000 = 2406000 Дж (2,406 МДж).