Какое количество теплоты (в кДж) нужно сообщить 2 кг льда, взятого при температуре –10 С, чтобы лед...

Для того чтобы полностью расплавить 2 кг льда, нам нужно учесть два этапа: нагревание льда до точки плавления и плавление льда.

1. Сначала нам нужно нагреть лед до точки плавления (0°C). Для этого используем формулу:

Q1 = m c ΔT, где Q1 - количество теплоты, m - масса льда (2 кг), c - удельная теплоемкость льда (2100 Дж/(кг.К)), ΔT - изменение температуры (10°C).

Q1 = 2 кг 2100 Дж/(кг.К) 10°C = 42000 Дж = 42 кДж.

1. Затем нам нужно учесть количество теплоты, необходимое для плавления льда. Для этого используем формулу:

Q2 = m * L, где Q2 - количество теплоты, m - масса льда (2 кг), L - удельная теплота плавления льда (330 кДж/кг).

Q2 = 2 кг * 330 кДж/кг = 660 кДж.

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для полного расплавления 2 кг льда, составляет:

Q = Q1 + Q2 = 42 кДж + 660 кДж = 702 кДж.

Итак, чтобы полностью расплавить 2 кг льда, необходимо сообщить 702 кДж теплоты.

Для того чтобы рассчитать количество теплоты, необходимое для полного плавления льда, взятого при температуре -10°C, нужно выполнить несколько шагов:

1. Нагревание льда от -10°C до 0°C:

   Для этого нужно использовать формулу для расчета количества теплоты, которая требуется для нагрева вещества: [ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T ] где:

   • ( Q_1 ) — количество теплоты, необходимое для нагрева льда (в Дж),
   • ( m ) — масса льда (в кг),
   • ( c ) — удельная теплоемкость льда (в Дж/(кг·К)),
   • ( \Delta T ) — изменение температуры (в К).

   Подставим известные значения: [ m = 2 \text{ кг}, ] [ c = 2100 \text{ Дж/(кг·К)}, ] [ \Delta T = 0 - (-10) = 10 \text{ К}. ]

   Тогда: [ Q_1 = 2 \text{ кг} \cdot 2100 \text{ Дж/(кг·К)} \cdot 10 \text{ К} = 42000 \text{ Дж} = 42 \text{ кДж}. ]

2. Плавление льда при 0°C:

   Для этого нужно использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимой для фазового перехода: [ Q_2 = m \cdot \lambda ] где:

   • ( Q_2 ) — количество теплоты, необходимое для плавления льда (в Дж),
   • ( m ) — масса льда (в кг),
   • ( \lambda ) — удельная теплота плавления (в Дж/кг).

   Подставим известные значения: [ m = 2 \text{ кг}, ] [ \lambda = 330000 \text{ Дж/кг}. ]

   Тогда: [ Q_2 = 2 \text{ кг} \cdot 330000 \text{ Дж/кг} = 660000 \text{ Дж} = 660 \text{ кДж}. ]

3. Общая теплота:

   Теперь суммируем количество теплоты, необходимое для нагревания льда и его плавления: [ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 42 \text{ кДж} + 660 \text{ кДж} = 702 \text{ кДж}. ]

Таким образом, чтобы полностью расплавить 2 кг льда, взятого при температуре −10°C, необходимо сообщить 702 кДж теплоты.