Question

Кусок льда нагревали в лабораторной печи в течение длительного времени при постоянной мощности. За 5 минут температура льда повысилась от 253 К до 273 К, а далее не изменялась (т.к. лёд начал таять). Сколько времени пройдёт от начала нагревания до момента, когда лёд полностью расплавится? Удельная теплоёмкость льда равна 2100 Дж/(кг*К), удельная теплота плавления льда равна 3,3*10^5 Дж/кг.

Answer 1

Количество теплоты на нагревание льда:
Q₁ = c₁*mΔT = 2100*20*m = 42 000*m

Время на нагревание:
t₁ = 5 мин = 300 с

Мощность нагревателя:
N = Q₁/t₁= 42 000*m / 300 = 140*m

Плавим лед:
Q₂ = q*m= 3,3*10⁵*m

Время на плавление:
t₂ = Q₂ / N = 3,3*10⁵*m / (140*m) = 3,3*10⁵ / 140 ≈ 2360 c  или 2360/60 ≈ 39 минут

Общее время
t = t₁+t₂ = 5+39=44 минуты

Answer 2

Для нагр льда потребуется Q₁=mcΔt.
Для плавления Q₂=mλ.
Это больше в
n=mλ/mcΔt=λ/cΔt=330000/(2100*20)=330/42=7,86 раза.
Значит для плавления потр времени t₂=5*7,86=39,3 мин.
Всего t=t₁+t₂=5+39.3=44,3 мин. Это ответ.