Какое количество теплоты необходимо сообщить 2 кг льда, взятого при температуре -25 °С, чтобы превратить его в воду, а воду полностью испарить?

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется несколько этапов: 1. Нагрев льда от -25 °C до 0 °C. 2. Плавление льда при 0 °C. 3. Нагрев воды от 0 °C до 100 °C. 4. Превращение воды в пар при 100 °C. Для каждого этапа используем соответствующие формулы: 1. Нагрев льда: $$Q_1 = cm(T_{конечная} - T_{начальная})$$ где: $c$ = 2100 Дж/(кг·°C) - удельная теплоёмкость льда, $m$ = 2 кг - масса льда, $T_{конечная}$ = 0 °C, $T_{начальная}$ = -25 °C. $$Q_1 = 2100 \cdot 2 \cdot (0 - (-25)) = 2100 \cdot 2 \cdot 25 = 105000 \text{ Дж} = 105 \text{ кДж}$$ 2. Плавление льда: $$Q_2 = \lambda m$$ где: $\lambda$ = 3.3 \cdot 10^5 Дж/кг - удельная теплота плавления льда, $m$ = 2 кг - масса льда. $$Q_2 = 3.3 \cdot 10^5 \cdot 2 = 6.6 \cdot 10^5 \text{ Дж} = 660 \text{ кДж}$$ 3. Нагрев воды: $$Q_3 = cm(T_{конечная} - T_{начальная})$$ где: $c$ = 4200 Дж/(кг·°C) - удельная теплоёмкость воды, $m$ = 2 кг - масса воды, $T_{конечная}$ = 100 °C, $T_{начальная}$ = 0 °C. $$Q_3 = 4200 \cdot 2 \cdot (100 - 0) = 4200 \cdot 2 \cdot 100 = 840000 \text{ Дж} = 840 \text{ кДж}$$ 4. Превращение воды в пар: $$Q_4 = Lm$$ где: $L$ = 2.3 \cdot 10^6 Дж/кг - удельная теплота парообразования воды, $m$ = 2 кг - масса воды. $$Q_4 = 2.3 \cdot 10^6 \cdot 2 = 4.6 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 4600 \text{ кДж}$$ Теперь сложим все количества теплоты: $$Q_{общая} = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4 = 105 + 660 + 840 + 4600 = 6205 \text{ кДж}$$ **Ответ: 6205 кДж**