Какое количество теплоты необходимо, чтобы расплавить лед массой 5 кг, взятый при температуре -20°С, а полученную воду нагреть до кипения и 1,5 кг ее испарить? ответ дайте в кДж. Потерями теплоты на нагревание окружающей среды пренебречь. Удельные теплоемкости льда и воды равны 2100 Дж/(кг∙˚С) и 4200 Дж/(кг∙˚С) соответственно. Удельная теплота плавления льда равна Дж/кг, удельная теплота парообразования воды равна Дж/кг.

Нам понадобятся 3 формулы:

Q=cm(t2-t1) - основная, кол-во теплоты при нагреве

Q=λm - кол-во теплоты при плавлении

Q=rm - кол-во теплоты при парообразовании

Найдем кол-во теплоты, потраченное на нагрев льда от -20°C до 0°C:

Q1=2100x5x(0-(-20))=2100x5x20=210000 Дж

Найдем кол-во теплоты, потраченное на плавление льда:

Q2=3,4x10^5x5=17x10^5=1700000 Дж

Найдем кол-во теплоты, потраченное на нагрев воды от 0°C до 100°C:

Q3=4200x5x(100-0)=4200x5x100=2100000 Дж

Найдем кол-во теплоты, потраченное на образование пара:

Q4=2,3x10^6x5=11,5x10^6=11500000 Дж

Найдем все кол-во теплоты:

Q=210000+1700000+2100000+11500000=15510000 Дж

Переведем в кДж:

15510000/1000=15510 кДж

ответ: 15510 кДж