Шматок льоду тривалий час нагрівали в
лабораторній печі при постійній потужності. початкова
ділянка графіка залежності температури льоду т від
часу t показана на рисунку 1. скільки часу пройде від
початку нагрівання до моменту, коли лід повністю
розплавиться? питома теплоємність льоду дорівнює
2100 дж/(кг×к), питома теплота плавлення льоду –
3,3×105 дж/кг.
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
1. Весной на улице вдруг резкое глобальное потепление, а снег ещё не растаел. Видно два кусочка льда один побольше другой по меньше.
или...
Шёл сильный град. Когда он закончился была температура 25°С. Один большой кусок льда растаел быстрее маленького.
2. Учёные взяли большой кусок льда и маленький. И для опыта поместили их в комнату с температурой 25°С. И так как у большего куска больше льда то температуре нужно больше времени чтобы растопить это, в отличии от маленького куска льда. Ещё лёд большого куска охлаждает свои части.