Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть несколько этапов, так как мы имеем дело с изменением состояния вещества (льда в воду) и изменением температуры. Мы будем использовать следующие данные:

• Масса льда (m) = 100 г = 0,1 кг
• Теплота плавления льда (L) = 334 кДж/кг
• Удельная теплоемкость воды (c) = 4,18 кДж/(кг·°C)

Теперь разберем процесс на этапы:

1. Нагрев льда от -5,00 °C до 0 °C:

Для этого используем формулу:

Q1 = m * c_лед * ΔT

где:

• c_лед - удельная теплоемкость льда (около 2,1 кДж/(кг·°C)),
• ΔT = 0 - (-5) = 5 °C.

Подставляем значения:

Q1 = 0,1 кг * 2,1 кДж/(кг·°C) * 5 °C = 1,05 кДж.

2. Плавление льда при 0 °C:

Теперь нам нужно рассчитать количество теплоты, необходимое для плавления льда:

Q2 = m * L.

Подставляем значения:

Q2 = 0,1 кг * 334 кДж/кг = 33,4 кДж.

3. Нагрев воды от 0 °C до 20,0 °C:

Используем формулу:

Q3 = m * c * ΔT.

где ΔT = 20 - 0 = 20 °C.

Подставляем значения:

Q3 = 0,1 кг * 4,18 кДж/(кг·°C) * 20 °C = 8,36 кДж.

Теперь складываем все количество теплоты:

Q = Q1 + Q2 + Q3 = 1,05 кДж + 33,4 кДж + 8,36 кДж = 42,81 кДж.

Ответ: Необходимо 42,81 кДж теплоты для расплавления льда массой 100 г при температуре -5,00 °C и нагрева получившейся воды до 20,0 °C.