Упр.41.36 ГДЗ Лукашик 7-9 класс по физике (Физика)

Готовя пищу, полярники используют воду, полученную из расплавленного льда. Какое количество теплоты потребуется для того, чтобы расплавить лёд массой $$20\ \text{кг}$$ и полученную воду вскипятить, если начальная температура льда равна $$-10\,^\circ\text{C}$$? (Потерями подводимой теплоты на нагревание окружающих тел пренебречь.)

Дано

$$m=20\ \text{кг}$$
$$t_1=-10^\circ\text{C}$$
$$\lambda=3{,}4\cdot10^5\ \text{Дж/кг}$$
$$c_{\text{льда}}=2100\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$
$$c_{\text{воды}}=4200\ \text{Дж/(кг}\cdot^\circ\text{C)}$$
$$t_{\text{пл}}=0^\circ\text{C}$$
$$t_2=100^\circ\text{C}$$

Ход решения

Количество теплоты состоит из трёх частей: нагревание льда до $$0^\circ\text{C}$$, плавление льда и нагревание полученной воды до кипения.

$$Q=Q_1+Q_2+Q_3$$

1) Нагреем лёд от $$-10^\circ\text{C}$$ до $$0^\circ\text{C}$$:

$$Q_1=cm\Delta t=2100\cdot20\cdot10=4{,}2\cdot10^5\ \text{Дж}$$

2) Расплавим лёд:

$$Q_2=\lambda m=3{,}4\cdot10^5\cdot20=6{,}8\cdot10^6\ \text{Дж}$$

3) Нагреем воду от $$0^\circ\text{C}$$ до $$100^\circ\text{C}$$:

$$Q_3=cm\Delta t=4200\cdot20\cdot100=8{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}$$

Тогда

$$Q=4{,}2\cdot10^5+6{,}8\cdot10^6+8{,}4\cdot10^6=1{,}562\cdot10^7\ \text{Дж}$$

$$Q\approx1{,}56\cdot10^7\ \text{Дж}=15{,}6\ \text{МДж}$$

Ответ

$$15{,}6\ \text{МДж}$$