Дано:
Масса льда (m) = 1 кг = 1000 г
Начальная температура льда (t1) = -20 °C
Температура плавления льда (t2) = 0 °C
Удельная теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг
Найти: количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг льда
Решение:
1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания льда до температуры плавления:
Q1 = m * c * Δt,
где c - удельная теплоемкость льда, Δt - разница температур
c = 2.1 кДж/(кг*°C) - удельная теплоемкость льда
Δt = 0 - (-20) = 20 °C
Q1 = 1000 * 2.1 * 20 = 42000 кДж
2. Найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда:
Q2 = m * L
Q2 = 1000 * 334 = 334000 кДж
3. Общее количество теплоты:
Q = Q1 + Q2 = 42000 + 334000 = 376000 кДж
Ответ: количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг льда, равно 376000 кДж.
Графическое представление зависимости температуры от количества теплоты будет иметь ступенчатый характер: сначала температура льда будет расти до 0 °C при переносе теплоты 42000 кДж, затем она останется постоянной при плавлении льда при переносе теплоты 334000 кДж.