Сколько теплоты высвободится при плавлении льда массой 800 г при температуре 0 градусов и последующем охлаждении

Для решения этой задачи используем формулу для определения теплоты Q, высвобождаемой при изменении температуры тела:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где:
- Q - высвобождаемая теплота (в джоулях),
- m - масса вещества (в килограммах),
- c - удельная теплоемкость вещества (в Дж/(кг*с)),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Дано:
- масса льда m = 800 г = 0.8 кг,
- температура льда до плавления T1 = 0 градусов,
- температура льда после плавления T2 = -5 градусов,
- удельная теплоемкость льда c = 2100 Дж/(кг*с).

Для вычисления теплоты, высвобождаемой при плавлении льда, используем формулу:

\[Q_1 = m \cdot L\]
где:
- L - удельная теплота плавления льда (в Дж/кг).

Подставляем значения и вычисляем:

\[Q_1 = 0.8 \cdot 3.4 \times 10^5 = 2.72 \times 10^5\]

Теплота, высвобождаемая при плавлении льда, составляет \(2.72 \times 10^5\) Дж.

Далее, найдем теплоту, высвобождаемую при охлаждении льда:

\[Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T\]

Подставляем значения и вычисляем:

\[\Delta T = T1 - T2 = 0 - (-5) = 5\]

\[Q_2 = 0.8 \cdot 2100 \cdot 5 = 8400\]

Теплота, высвобождаемая при охлаждении льда, составляет 8400 Дж.

Итак, общая теплота, высвобождаемая при плавлении льда и последующем охлаждении до -5 градусов, равна сумме теплоты плавления льда и теплоты, высвобождаемой при охлаждении:

\[Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 = 2.72 \times 10^5 + 8400 = 2.7284 \times 10^5\]

Таким образом, общая теплота, высвобождаемая при плавлении льда массой 800 г при температуре 0 градусов и последующем охлаждении до -5 градусов, составляет примерно \(2.7284 \times 10^5\) Дж.