Дано:
* m_льда = 3 кг
* t_льда = -20°С
* c_льда = 2.1 кДж/(кг*°C)
* λ = 330 кДж/кг
* c_воды = 4.186 кДж/(кг*°C)
* L = 2260 кДж/кг
Найти: Q
Решение:
Процесс состоит из нескольких этапов:
1. Нагревание льда от -20°С до 0°С.
2. Плавление льда при 0°С.
3. Нагревание воды от 0°С до 100°С.
4. Испарение воды при 100°С.
Q_общ = Q_нагрев_льда + Q_плавления + Q_нагрев_воды + Q_испарения
1. Нагрев льда:
Q_нагрев_льда = m * c_льда * (0 - t_льда) = 3 * 2.1 * (0 - (-20)) = 3 * 2.1 * 20 = 126 кДж
2. Плавление льда:
Q_плавления = m * λ = 3 * 330 = 990 кДж
3. Нагрев воды:
Q_нагрев_воды = m * c_воды * (100 - 0) = 3 * 4.186 * 100 = 1255.8 кДж
4. Испарение воды:
Q_испарения = m * L = 3 * 2260 = 6780 кДж
Общее количество теплоты:
Q_общ = 126 + 990 + 1255.8 + 6780 = 9151.8 кДж
Ответ: Необходимо 9151.8 кДж теплоты.