Какое количество теплоты необходимо для превращения 8 кг льда при температуре -20 °С в воду при определенной

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу для расчета теплоты:

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

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

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания льда от температуры -20 °C до 0 °C. Для этого мы можем использовать формулу:

\(Q_1 = m \cdot c_1 \cdot \Delta T_1\),

где \(c_1\) - удельная теплоемкость льда, равная 2.09 Дж/(г·°C),
а \(\Delta T_1\) - изменение температуры от -20 °C до 0 °C, равное 20 °C.

Подставляя известные значения в формулу, получим:

\(Q_1 = 8 \, \text{кг} \cdot 2.09 \, \text{Дж/(г·°C)} \cdot 20 °C\).

Выполняя простые математические вычисления, получаем:

\(Q_1 = 334.4 \, \text{кДж}\).

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда при температуре 0 °C. Для этого используем формулу:

\(Q_2 = m \cdot L\),

где \(L\) - удельная теплота плавления льда, равная 334 кДж/кг.

Подставляя известное значение массы льда в формулу, получаем:

\(Q_2 = 8 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг}\).

Снова выполняя простые математические вычисления, получаем:

\(Q_2 = 2672 \, \text{кДж}\).

В итоге, общее количество теплоты, необходимое для превращения 8 кг льда при температуре -20 °C в воду при определенной температуре, равно сумме \(Q_1\) и \(Q_2\):

\(Q = Q_1 + Q_2 = 334.4 \, \text{кДж} + 2672 \, \text{кДж}\).

Выполняя окончательные вычисления, получаем:

\(Q = 3006.4 \, \text{кДж}\).

Таким образом, для превращения 8 кг льда при температуре -20 °C в воду при определенной температуре потребуется 3006.4 кДж теплоты.