Какая самая низкая температура воздуха была зарегистрирована в районе реки Индигирки, если для получения 0,5 м3 воды

Для решения этой задачи нам понадобится использовать уравнение обмена теплом, которое выглядит так:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество тепла, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что для получения 0,5 м3 воды из льда при температуре 18 °C потребовалось сжечь 6 кг дизельного топлива с удельной теплотой сгорания 42,7 МДж/кг.

Сначала найдем количество тепла, которое выделяется при сжигании 6 кг дизельного топлива:

\(Q_1 = m \cdot Q_{\text{уд}}\),

где \(Q_{\text{уд}}\) - удельная теплота сгорания.

Подставляем известные значения:

\(Q_1 = 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \, \text{МДж/кг}\).

Переведем единицы измерения МДж в Дж:

\(1 \, \text{МДж} = 10^6 \, \text{Дж}\).

\(Q_1 = 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \, \text{МДж/кг} \cdot 10^6 \, \text{Дж/МДж}\).

\(Q_1 = 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

Теперь найдем количество тепла, необходимое для нагревания льда до 0 °C и его последующего плавления:

\(Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(m\) - масса льда, \(c\) - удельная теплоемкость льда, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Удельная теплоемкость льда \(c = 2,09 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°C}\), а масса льда равна массе полученной из него воды.

Следовательно:

\(Q_2 = 0,5 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 2,09 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°C}\).

Теперь мы можем найти итоговое изменение теплоты:

\(\Delta Q = Q_2 - Q_1\).

Подставляем известные значения и рассчитываем:

\(\Delta Q = 0,5 \, \text{м}^3 \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 2,09 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°C} - 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

\(\Delta Q = 1045 \, \text{кДж/°C} \cdot \text{°C} - 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

\(\Delta Q = 1045 \, \text{кДж} - 6 \, \text{кг} \cdot 42,7 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

\(\Delta Q = 1045 \, \text{кДж} - 256,2 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

\(\Delta Q = -255,155 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

Из уравнения обмена теплом мы знаем, что изменение теплоты \(\Delta Q\) равно \(m \cdot c \cdot \Delta T\), где \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Мы знаем, что \(\Delta Q = -255,155 \cdot 10^6 \, \text{Дж}\).

Теперь мы можем вычислить изменение температуры:

\(-255,155 \cdot 10^6 \, \text{Дж} = m \cdot c \cdot \Delta T\).

Подставляем известные значения:

\(-255,155 \cdot 10^6 \, \text{Дж} = m \cdot 2,09 \, \text{кДж/кг} \cdot \text{°C} \cdot \Delta T\).

Поскольку \(m\) - масса вещества, а у нас нет информации о массе, мы не можем выразить \(\Delta T\) точно.

Мы можем только сказать, что самая низкая температура, достигнутая при сжигании 6 кг дизельного топлива, была ниже, чем 18 °C.