Дано:
Масса льда m = 1 кг
Начальная температура льда t1 = -20 °C
Температура плавления льда t2 = 0 °C
Температура нагревания воды t3 = 20 °C
Удельная теплота плавления льда L = 334 кДж/кг
Удельная теплоемкость воды c = 4.18 кДж/(кг*°C)
Найти:
1. Количество теплоты, затраченное на плавление 1 кг льда.
2. Количество теплоты, затраченное на нагревание полученной воды до 20 °C.
Решение:
1. Количество теплоты, затраченное на плавление 1 кг льда:
Q1 = m * L = 1 кг * 334 кДж/кг = 334 кДж
2. Для нагревания воды от температуры плавления до 20 °C необходимо пройти два этапа:
2.1. Нагревание льда до 0 °C:
Q2 = m * c * (t2 - t1) = 1 кг * 4.18 кДж/(кг*°C) * (0 - (-20)) °C = 83.6 кДж
2.2. Нагревание воды до 20 °C:
Q3 = m * c * (t3 - t2) = 1 кг * 4.18 кДж/(кг*°C) * (20 - 0) °C = 83.6 кДж
Итак, общее количество теплоты, затраченное на плавление 1 кг льда и нагревание полученной воды до 20 °C, равно:
Q = Q1 + Q2 + Q3 = 334 кДж + 83.6 кДж + 83.6 кДж = 501.2 кДж
Ответ:
Общее количество теплоты, затраченное на плавление 1 кг льда и нагревание воды до 20 °C, равно 501.2 кДж.