Какое количество льда, при температуре -10 градусов Цельсия, будет расплавлено после полного сгорания 5 кг каменного

Для решения данной задачи нам понадобится знание физических законов и формул, связанных с теплообменом.

Сперва давайте определим, какой процесс происходит при сгорании каменного угля. Каменный уголь содержит углерод, который при сгорании соединяется с кислородом из воздуха, образуя углекислый газ (CO2) и выделяя тепло.

Формула химической реакции сгорания угля выглядит следующим образом:

C + O2 → CO2 + Q,

где C - уголь, O2 - кислород, CO2 - углекислый газ, а Q - выделяющееся тепло.

Теперь перейдем к рассмотрению теплообмена между камнем (углем) и льдом. Для расчета количества тепла, необходимого для расплавления льда, воспользуемся формулой:

Q = m * L,

где Q - количество тепла, m - масса вещества, L - удельная теплота плавления.

Удельная теплота плавления льда составляет примерно 334 Дж/г (джоули на грамм).

Теперь давайте рассчитаем, сколько тепла выделяется при сгорании 5 кг каменного угля. Для этого нам понадобится знать теплоту сгорания угля. Предположим, что теплота сгорания каменного угля составляет примерно 30 МДж/кг (мегаджоули на килограмм).

Таким образом, выделяемое тепло при сгорании 5 кг угля можно вычислить следующим образом:

Q = m * H,

где Q - количество тепла, выраженное в джоулях, m - масса угля, равная 5 кг, и H - удельная теплота сгорания угля, равная 30 МДж/кг, то есть 30 000 000 Дж/кг.

Подставим значения:

Q = 5 * 30 000 000 = 150 000 000 Дж.

Давайте воспользуемся формулой для расчета количества расплавленного льда:

Q = m * L,

где Q - количество тепла, равное 150 000 000 Дж, m - масса расплавленного льда, а L - удельная теплота плавления, равная 334 Дж/г.

Теперь остается найти неизвестную массу расплавленного льда:

m = Q / L = 150 000 000 / 334.

Вычислив данный выражение, найдем количество льда, которое будет расплавлено:

m ≈ 448,8 г (округлим до сотых).

Таким образом, после полного сгорания 5 кг каменного угля при температуре -10 градусов Цельсия будет расплавлено около 448,8 г льда.