Готовя пищу полярники используют воду полученную из расплавленного льда какое количество теплоты потребуется...

Для того чтобы определить количество теплоты, необходимое для расплавления льда и нагрева полученной воды до кипения, нам нужно разделить задачу на несколько этапов:

1. Нагрев льда от -10°C до 0°C.
2. Плавление льда при 0°C.
3. Нагрев полученной воды от 0°C до 100°C.

Давайте поэтапно расчитаем количество теплоты для каждого этапа.

1. Нагрев льда от -10°C до 0°C

Используем формулу для расчета количества теплоты при нагреве: [ Q1 = m \cdot c{\text{лед}} \cdot \Delta T ]

где:

• ( m = 20 ) кг — масса льда,
• ( c_{\text{лед}} = 2.1 ) кДж/(кг·°C) — удельная теплоемкость льда,
• ( \Delta T = 0 - (-10) = 10 ) °C — изменение температуры.

Подставляем значения: [ Q_1 = 20 \, \text{кг} \cdot 2.1 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 10 \, \text{°C} ] [ Q_1 = 20 \cdot 2.1 \cdot 10 = 420 \, \text{кДж} ]

2. Плавление льда при 0°C

Используем формулу для расчета теплоты плавления: [ Q_2 = m \cdot \lambda ]

где:

• ( \lambda = 334 ) кДж/кг — удельная теплота плавления льда.

Подставляем значения: [ Q_2 = 20 \, \text{кг} \cdot 334 \, \text{кДж/кг} ] [ Q_2 = 6680 \, \text{кДж} ]

3. Нагрев воды от 0°C до 100°C

Используем формулу для расчета количества теплоты при нагреве: [ Q3 = m \cdot c{\text{вода}} \cdot \Delta T ]

где:

• ( c_{\text{вода}} = 4.18 ) кДж/(кг·°C) — удельная теплоемкость воды,
• ( \Delta T = 100 - 0 = 100 ) °C — изменение температуры.

Подставляем значения: [ Q_3 = 20 \, \text{кг} \cdot 4.18 \, \text{кДж/(кг·°C)} \cdot 100 \, \text{°C} ] [ Q_3 = 20 \cdot 4.18 \cdot 100 = 8360 \, \text{кДж} ]

Общее количество теплоты

Теперь складываем количество теплоты, необходимое на каждом этапе: [ Q_{\text{общ}} = Q_1 + Q_2 + Q3 ] [ Q{\text{общ}} = 420 \, \text{кДж} + 6680 \, \text{кДж} + 8360 \, \text{кДж} ] [ Q_{\text{общ}} = 15460 \, \text{кДж} ]

Таким образом, для того чтобы расплавить лед массой 20 кг и нагреть полученную воду до кипения, потребуется 15460 кДж теплоты.

Для расплавления льда массой 20 кг при начальной температуре -10 градусов Цельсия потребуется теплоты:

Q1 = m * Lf

где m - масса льда, Lf - удельная теплота плавления льда. Удельная теплота плавления льда составляет примерно 334 Дж/г.

Q1 = 20 кг * 334 Дж/г = 6680 кДж

Для вскипячивания полученной воды потребуется теплоты:

Q2 = m * Lv

где m - масса воды, Lv - удельная теплота парообразования воды. Удельная теплота парообразования воды составляет примерно 2260 кДж/кг.

Q2 = 20 кг * 2260 кДж/кг = 45200 кДж

Таким образом, общее количество теплоты, необходимое для расплавления льда массой 20 кг и вскипячивания полученной воды, составит 45200 кДж + 6680 кДж = 51880 кДж.