Определите какое количество теплоты необходимо для превращения 200 г льда при температуре - 10°С в воду с температурой 20°С

Дано:

m = 200 грамм = 0,2 килограмма - масса льда;

T0 = - 10 градусов Цельсия - температура льда;

T1 = 0 градусов Цельсия - температура плавления льда;

T2 = 20 градусов Цельсия - требуемая температура воды;

с1 = 2050 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость льда;

q = 3,4 * 10^5 Дж/кг - удельная теплота плавления льда;

c2 = 4200 Дж / (кг*С) - удельная теплоемкость воды.

Необходимо рассчитать количество теплоты Q (Джоуль), которое потребуется для расплавления льда и нагрева воды до температуры T2.

Общее количество теплоты найдем по формуле:

Q = Qнагрев льда + Qплавления льда + Qнагрев воды.

Q = c1 * m * (T1 - T0) + q * m + c2 * m * (T2 - T) =

= 2050 * 0,2 * (0 + 10) + 3,4 * 10^5 * 0,2 + 4200 * 0,2 * (20 - 0) =

= 410 * 10 + 6,8 * 10^4 + 840 * 20 =

= 4100 + 68000 + 16800 = 88900 Джоулей.

Ответ: необходимо затратить количество теплоты, равное 88900 Джоулей.