Question

Для охлаждения напитков стаканы добавляют лед. Количество жидкости в стаканах 150г, кубики льда имеют грань 2 см. Сколько кубиков льда потребуется для охлаждения стакана воды от 30°С Цельсию до 8°С

Answer 1

Пусть число кубиков равно Х.

1) Объем одного кубика
V₀ = 2³ = 8 см³
2)
Объем всех кубиков: 
V = Vo*X = 8*X см³
3)
Плотность льда:
ρ = 0,9 г/см³
Масса кубиков:
m = ρ*V = 0,9*8*X = 7,2*X  г   = 7,2*X*10⁻³ кг

4)
Плавим кубики:
Q₁ = λ*m = 3,4*10⁵*7,2*10⁻³*X ≈ 2450*X  Дж

5) 
Нагреваем "ледяную" воду от 0 до 8⁰С
Q₂ = 4200*7,2*10⁻³*X*8 ≈ 240*X   Дж

5)
Затраченное тепло:
Q₃ = (2450+240)*X ≈ 2700*X Дж

6)
Остужаем воду:
Q₂ = c*m*Δt = 4200*0,150*22 ≈ 13 900 Дж

6)
Приравниваем:
2 700*X  = 13 900
X = 13 900 / 2 700 ≈  5  кубиков