Какое количество льда можно расплавить, используя теплоту, выделяющуюся при конденсации 0,5 кг воды, нагретой

Для решения данной задачи необходимо разбить процесс на две части: первая часть - конденсация воды, и вторая часть - охлаждение получившейся воды.

1. Конденсация воды:
Сначала найдем количество выделяющейся теплоты при конденсации 0,5 кг воды, нагретой до 100 градусов Цельсия. Для этого воспользуемся следующей формулой:
\(Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T\),
где \(Q_1\) - количество выделяющейся теплоты, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - разница в температуре.

Подставим известные значения:
\(Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг°С} \cdot (100 - 0)°С\).

Выполняем вычисления:
\(Q_1 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг°С} \cdot 100°С = 210000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, при конденсации выделяется 210000 Дж теплоты.

2. Охлаждение получившейся воды:
После конденсации вода остается на 0 градусов Цельсия. Нам необходимо определить, сколько теплоты нужно извлечь, чтобы охладить эту воду до температуры плавления льда 0 градусов Цельсия и затем расплавить лед.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для охлаждения воды. Используем формулу:
\(Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\),
где \(Q_2\) - количество потребляемой теплоты, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - разница в температуре.

Подставим известные значения:
\(Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг°С} \cdot (0 - (-100))°С\).

Выполняем вычисления:
\(Q_2 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 4200 \, \text{Дж/кг°С} \cdot 100°С = 210000 \, \text{Дж}\).

Затем найдем количество теплоты, необходимое для расплавления льда. Используем формулу:
\(Q_3 = m \cdot L\),
где \(Q_3\) - количество потребляемой теплоты, \(m\) - масса льда, \(L\) - удельная теплота плавления льда.

Подставим известные значения:
\(Q_3 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 330 \, \text{Дж/кг}\).

Выполняем вычисления:
\(Q_3 = 0,5 \, \text{кг} \cdot 330 \, \text{Дж/кг} = 165 \, \text{кДж}\).

Таким образом, суммарная потребляемая теплота равна:
\(Q_сумм = Q_2 + Q_3 = 210000 \, \text{Дж} + 165000 \, \text{Дж} = 375000 \, \text{Дж}\).

Ответ: Мы можем расплавить количество льда, при котором выделяется теплота, равная 375000 Дж.