Вычисли количество теплоты, необходимое для нагревания льда массой 1,5 кг при температуре -30 °С до 20 °С; определи, на сколько изменится внутренняя энергия воды массой 2 кг при охлаждении от 95 до 25 °С; вычисли массу медного тела по графику зависимости температуры от количества теплоты.

1. Для решения этой задачи нужно несколько этапов: a) Нагрев льда от -30°C до 0°C. b) Плавление льда при 0°C. c) Нагрев воды от 0°C до 20°C. Сначала найдем количество теплоты для нагрева льда до температуры плавления: $Q_1 = c_{льда} \cdot m \cdot (T_{плавления} - T_{начальная})$ $Q_1 = 2100 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1.5 кг \cdot (0 - (-30))°C = 2100 \cdot 1.5 \cdot 30 = 94500 Дж$ Затем рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда: $Q_2 = \lambda \cdot m$ $Q_2 = 3.3 \cdot 10^5 \frac{Дж}{кг} \cdot 1.5 кг = 495000 Дж$ И, наконец, рассчитаем количество теплоты для нагрева воды от 0°C до 20°C: $Q_3 = c_{воды} \cdot m \cdot (T_{конечная} - T_{плавления})$ $Q_3 = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1.5 кг \cdot (20 - 0)°C = 4200 \cdot 1.5 \cdot 20 = 126000 Дж$ Суммируем все количества теплоты: $Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 94500 + 495000 + 126000 = 715500 Дж$ **Ответ: 715500 Дж** 2. Для решения этой задачи используем формулу для изменения внутренней энергии воды: $\Delta U = c \cdot m \cdot \Delta T$ где: - $c$ - удельная теплоемкость воды ($4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}$), - $m$ - масса воды (2 кг), - $\Delta T$ - изменение температуры ($T_{конечная} - T_{начальная} = 25 - 95 = -70 °C$). Подставляем значения: $\Delta U = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 2 кг \cdot (-70 °C) = -588000 Дж$ **Ответ: -588000 Дж** 3. Из графика видно, что при увеличении количества теплоты на 8 кДж температура медного тела увеличилась на 40 °C (от 40 °C до 80 °C). Используем формулу: $Q = c \cdot m \cdot \Delta T$ где: - $Q$ = 8 кДж = 8000 Дж, - $\Delta T$ = 40 °C, - $c$ - удельная теплоемкость меди (380 Дж/(кг·°C)). Выразим массу $m$: $m = \frac{Q}{c \cdot \Delta T} = \frac{8000 Дж}{380 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 40 °C} = \frac{8000}{380 \cdot 40} = \frac{8000}{15200} \approx 0.526 кг$ **Ответ: 0.526 кг**