Для того чтобы определить количество теплоты, необходимое для плавления куба льда, нужно воспользоваться формулой для расчета теплоты плавления. Формула имеет вид:
[ Q = m \cdot \lambda ]
где:
- ( Q ) — количество теплоты, необходимое для плавления (в джоулях, Дж);
- ( m ) — масса льда (в килограммах, кг);
- ( \lambda ) — удельная теплота плавления льда (для воды это примерно ( 334,000 \, \text{Дж/кг} )).
- Определение массы льда:
Так как у нас есть куб льда с ребром 1 метр, мы можем найти его объем:
[ V = a^3 ]
где ( a = 1 \, \text{м} ).
[ V = 1^3 = 1 \, \text{м}^3 ]
Плотность льда (\rho) составляет примерно ( 917 \, \text{кг/м}^3 ). Следовательно, масса льда ( m ) рассчитывается как:
[ m = \rho \cdot V ]
[ m = 917 \, \text{кг/м}^3 \cdot 1 \, \text{м}^3 = 917 \, \text{кг} ]
- Расчет количества теплоты:
Теперь, зная массу и удельную теплоту плавления, можно рассчитать количество теплоты:
[ Q = m \cdot \lambda ]
[ Q = 917 \, \text{кг} \cdot 334,000 \, \text{Дж/кг} ]
[ Q = 306,778,000 \, \text{Дж} ]
Таким образом, для плавления куба льда с ребром 1 м при температуре 0°C необходимо ( 306,778,000 \, \text{Дж} ) теплоты.