Агрегатные… — Задание Физика 8 Класс №00049414

Из морозного льда хотят получить воду для питья. По дороге вещество проходит три этапа: лёд греется до нуля, лёд тает, талая вода греется до нужной температуры. Считаем каждый этап отдельно.

Первый этап, нагревание льда от $-20\ {}^\circ\text{С}$ до $0\ {}^\circ\text{С}$, на $20$ градусов. Берём теплоёмкость льда:

$$Q_1=c_{\text{л}}m\Delta t=2100\cdot 10\cdot 20=420\,000\text{ Дж}$$

Второй этап, плавление при $0\ {}^\circ\text{С}$. Температура стоит, поэтому берём удельную теплоту плавления:

$$Q_2=\lambda m=340\,000\cdot 10=3\,400\,000\text{ Дж}$$

Третий этап, нагревание воды от $0\ {}^\circ\text{С}$ до $15\ {}^\circ\text{С}$. Здесь теплоёмкость уже воды:

$$Q_3=c_{\text{в}}m\Delta t=4200\cdot 10\cdot 15=630\,000\text{ Дж}$$

Складываем три этапа:

$$Q=Q_1+Q_2+Q_3=4\,450\,000\text{ Дж}=4450\text{ кДж}$$

График: наклонный отрезок от $-20\ {}^\circ\text{С}$ до $0\ {}^\circ\text{С}$, горизонтальный на нуле и снова наклонный до $15\ {}^\circ\text{С}$.

Заметь: основная часть теплоты, $3400$ кДж из $4450$ кДж, уходит на само плавление, а не на нагрев. Вот почему вода из льда в полярных условиях стоит дорого.