🥶 РАЗБОР ЗАДАЧИ: Ледяная ловушка! 🧊➡️☕

Сегодня разбираем классическую задачу, в которой кроется один большой подвох.

Читаем внимательно:

📝 Условие:
С улицы принесли кусок льда массой 1 кг при температуре -20 °C. Какое количество теплоты потребуется, чтобы превратить этот лед в воду и нагреть ее до +30 °C?

🚨 В чем ловушка?
Многие сразу пытаются подставить все цифры в одну формулу: Q = c * m * (t2 - t1). Но так делать нельзя! Лёд не может стать тёплой водой по щелчку пальцев.

Процесс пойдет в ТРИ этапа, и для каждого нужно считать свою энергию:

ЭТАП 1: Нагреваем лёд до температуры плавления (до 0 °C)

Лед нельзя расплавить, пока он не согреется до нуля.
Берем удельную теплоемкость льда (c = 2100 Дж/(кг*°C)).
🔹 Q1 = c * m * (t2 - t1)
🔹 Q1 = 2100 * 1 * 20 = 42 000 Дж (или 42 кДж)

ЭТАП 2: Плавим лёд (он превращается в воду при 0 °C)

Для смены агрегатного состояния нужна огромная порция энергии — удельная теплота плавления (λ = 340 000 Дж/кг).

Температура при этом не меняется, вся энергия идет на разрушение кристаллической решетки!
🔹 Q2 = λ * m
🔹 Q2 = 340 000 * 1 = 340 000 Дж (или 340 кДж)

ЭТАП 3: Нагреваем получившуюся воду (от 0 °C до +30 °C)

Теперь у нас есть вода. Берем удельную теплоемкость воды (c = 4200 Дж/(кг*°C)).
🔹 Q3 = c * m * (t2 - t1)
🔹 Q3 = 4200 * 1 * 30 = 126 000 Дж (или 126 кДж)

✅ ИТОГ:
Чтобы узнать общее количество теплоты, просто складываем все три порции:
🔹 Q = Q1 + Q2 + Q3
🔹 Q = 42 000 + 340 000 + 126 000 = 508 000 Дж
Ответ: 508 кДж (килоджоулей).

👆 Сохраняйте вертикальную карточку-шпаргалку с этим разбором к себе, чтобы не ошибиться на контрольной!