Сколько льда растопит стальная гиря массой 10 кг, когда её температура понижается с 660°C до 0°C, если температура льда

Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты \( Q \), которое передается телу:

\[ Q = mc\Delta T \]

где:
\( Q \) - количество теплоты (в джоулях),
\( m \) - масса тела (в килограммах),
\( c \) - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм-градус Цельсия),
\( \Delta T \) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Сначала мы рассчитаем количество теплоты, необходимое, чтобы понизить температуру гири до 0°C:

\[ Q_1 = mc\Delta T_1 \]

где:
\( m_1 = 10 \) кг (масса гири),
\( c_1 = 460 \) Дж/кг°C (удельная теплоемкость стали),
\( \Delta T_1 = 660 \)°C (изменение температуры гири).

Подставляем значения и рассчитываем:

\[ Q_1 = 10 \cdot 460 \cdot 660 \]

Теперь мы рассчитаем количество теплоты, необходимое, чтобы плавить лед:

\[ Q_2 = ml \]

где:
\( m_2 \) - масса льда,
\( l = 330 \) кДж/кг (удельная теплота плавления льда).

Масса льда можно рассчитать, исходя из закона сохранения массы:

\[ m_2 = m_1 \]

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты, необходимое, чтобы плавить лед:

\[ Q_2 = m_1 \cdot l \]

Подставляем значения и рассчитываем:

\[ Q_2 = 10 \cdot 330 \]

Наконец, суммируем оба количества теплоты, чтобы получить общее количество теплоты, необходимое, чтобы понизить температуру гири и затем расплавить лед:

\[ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 \]

Подставляем значения и рассчитываем:

\[ Q_{\text{общ}} = (10 \cdot 460 \cdot 660) + (10 \cdot 330) \]

Таким образом, чтобы растопить лед и понизить температуру стальной гири массой 10 кг с 660°C до 0°C, необходимо \( Q_{\text{общ}} \) джоулей теплоты. Расчитаем точное значение.

Окончательно, общее количество теплоты, необходимое для этого процесса, составляет 3 858 300 Джоулей.