Определите энергию, необходимую для превращения 2 кг льда при температуре 0ºC в воду с температурой 40ºC. Удельная теплота плавления льда 3,4·10³ Дж/кг, удельная теплоемкость воды 4200 Дж / (кг·ºC).

m = 2 кг.

Cв = 4200 Дж/кг*°C.

tпл = 0 °C.

t = 40 °C.

q = 3,4 * 10⁵ Дж/кг.

Q - ?

Для получения воды лёд, при температуре плавления tпл, необходимо превратить в воду, а потом, полученную воду нагреть от температуры tпл до tп.

Необходимое количество теплоты Q будет суммой: Q = Q1 + Q2, где Q1 - количество теплоты, которое необходимое для плавления льда, Q2 - количество теплоты, необходимое для нагревание воды.

Q1 = q * m.

Q1 = 3,4·10⁵ Дж/кг * 2 кг = 680000 Дж.

Q2 = Св * m * (t - tпл).

Q2 = 4200 Дж/кг*°C * 2 кг * (40 °C - 0 °C) = 336000 Дж.

Q = 680000 Дж + 336000 Дж = 1016000 Дж.

Ответ: для получения воды необходимо Q = 1016000 Дж. В условие ошибка удельная теплота плавления льда составляет q = 3,4 * 10⁵ Дж/кг.