2 кг льда, взятого из морозильника, полностью превратили в пар при температуре 100 °С, затратив на это энергию 6,2 МДж. Чему была равна температура в морозильнике (Ответ представьте в °С округлите до целых и запишите без знака "-" (минус))

Система СИ:

6,2 МДж = 62·10⁵ Дж

Решение:

Общее количество теплоты которое затратилось на все процессы:

Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Q₁ - кол-во теплоты которое пошло на нагревание льда от искомой температуры t₀ до 0°С

Q₁ = c₁ · m · (t - t₀) = 2100 · 2 · (0 - t) = 4200· ( - t₀)

Q₂ - кол-во теплоты которое затратилось на плавление льда:

Q₂ = λ · m = 3,4 · 10⁵ · 2 = 6,8·10⁵ (Дж)

Q₃ - кол-во теплоты которое пошло на нагревание воды от 0°С до температуры кипения ~ 100°С

Q₃ = c₂ · m · (t - t₂) = 4200 · 2 · (100 - 0) = 8,4·10⁵ (Дж)

Q₄ - кол-во теплоты которое пошло на кипение (испарении) воды:

Q₄ = L · m = 23 · 10⁵ · 2 = 46·10⁵ (Дж)

Итого имеем:

62·10⁵ = 4200 · ( - t₀) + 6,8·10⁵ + 8,4·10⁵ + 46·10⁵

62·10⁵ - 6,8·10⁵ - 8,4·10⁵ - 46·10⁵ = 4200 · ( - t₀)

0,8·10⁵ = 4200 · ( - t₀)

( - t₀) ≈ 19°С