Для определения количества теплоты, которое поглощает лед при плавлении, нужно учесть два этапа: нагревание льда до 0° С и плавление льда при 0° С.
1. Нагревание льда до 0° С:
Количество теплоты, которое поглощает лед при нагревании, можно вычислить по формуле: Q1 = mcΔT
где:
- m - масса вещества (кг),
- c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг °C)),
- ΔT - изменение температуры (°C).
2. Плавление льда при 0° С:
Количество теплоты, которое поглощает лед при плавлении, можно вычислить по формуле: Q2 = mL
где:
- L - удельная теплота плавления вещества (кДж/кг).
Таким образом, общее количество теплоты, которое поглощает лед при плавлении, равно сумме количеств теплоты на каждом этапе: Q = Q1 + Q2
Подставим данные из задачи в формулы и вычислим результат. Заметим, что удельная теплота плавления дана в кДж/кг, поэтому её нужно перевести в Дж/кг, умножив на 1000.
1. Нагревание льда до 0° С:
Q1 = 5 кг * 2100 Дж/(кг °C) * 1 °C = 10500 Дж
2. Плавление льда при 0° С:
Q2 = 5 кг * 340000 Дж/кг = 1700000 Дж
Таким образом, общее количество теплоты, которое поглощает лед при плавлении, равно:
Q = Q1 + Q2 = 10500 Дж + 1700000 Дж = 1710500 Дж
Ответ: Лед массой 5 кг, взятый при температуре -1° С, поглощает **1710500 Дж** теплоты при плавлении.