Задание OGEPHYSD9EE45: Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:

Нужно довести лёд до 0 °C. Теплоту плавления не добавляем: плавить лёд по условию не требуется. Рассматриваем изменение температуры без фазового перехода. При нагревании тело получает энергию. В расчёте Q обозначает положительный модуль количества теплоты; знак изменения внутренней энергии определяется направлением теплообмена. Механической работой расширения в этой школьной модели пренебрегаем.
Масса m = 2 кг, начальная температура t₁ = -10 °C, конечная t₂ = 0 °C. Для вещества «лёд» используем табличную удельную теплоёмкость c = 2100 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹.
Основной закон для одного агрегатного состояния:
Q = cmΔt, где Δt = |t₂ − t₁|.
Δt = |0 °C − (-10 °C)| = 10 °C.
Выразим искомую величину до подстановки чисел:
Q = cmΔt.
Q = 2100 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹ · 2 кг · 10 °C = 42000 Дж.
Проверка: найденные значения должны удовлетворять исходному равенству. Произведение теплоёмкости тела cm и изменения температуры равно 2100 · 2 · 10 Дж = 42000 Дж. Используется именно разность температур, а не конечная температура. Единицы в формуле согласованы: килограммы и градусы сокращаются с соответствующими единицами удельной теплоёмкости.
Ответ: 42 кДж.