По условию задачи лед нам дан уже при температуре плавления (0 градусов С), значит, дополнительная теплота, кроме как на плавление, нам не требуется. В ином случае, сначала нужно было бы рассчитать теплоту для достижения льдом температуры плавления.
Q=q*m, где m - масса льда в кг, а q - удельная теплота плавления льда в кДж/кг.
Удельная теплота плавления льда известна, она равна 340 кДж/кг. Тогда подставляем значения в формулу:
Абсолютная температура T = t + 273 T - температура кельвина t - температура по цельсию
Температура фаренгейта F = 32 + 1.8 C F - температура фаренгейта C - температура по цельсию
Количество тепла (теплоты) Q = cm(T_2 - T_1) Q - количество тепла c - удельная теплота m - масса T_1 - начальная температура T_2 - конечная температура
Горение топлива Q = qm Q - количество тепла q - удельная теплота сгорания m - масса
Теплота плавления Q = λ m Q - количество тепла λ - удельная теплота плавления m - масса
Испарение и количество тепла Q = L m Q - количество тепла L - удельная теплота испарения m - масса
Скорость нагревания уменьшается с ростом разности температуры воды в кастрюле и комнатной температуры, только в самом начале нагревания можно считать, что вся подведенная энергия идет на увеличение температуры воды. Если бы и дальше не было потерь, то вода за эти 14 минут и 20 секунд (то есть за 860 секунд) нагрелась бы на 43 градуса, получив энергию 86 кДж. С учетом потерь в окружающую среду она нагрелась только на 20 градусов, тогда можно найти величину потерь: 86 умножить на 23и разделить на 43 = 46 кДж
По условию задачи лед нам дан уже при температуре плавления (0 градусов С), значит, дополнительная теплота, кроме как на плавление, нам не требуется. В ином случае, сначала нужно было бы рассчитать теплоту для достижения льдом температуры плавления.
Q=q*m, где m - масса льда в кг, а q - удельная теплота плавления льда в кДж/кг.
Удельная теплота плавления льда известна, она равна 340 кДж/кг. Тогда подставляем значения в формулу:
Q=340кДж/кг * 0,5 кг = 170 кДж
ответ: необходимо 170 кДж