30 !
(рус) железный шарик радиусом 1 см, нагретую до 120°c, положили на лед. на какую глубину погрузится шарик в
лед? плотность льда и воды уважить одинаковыми. температура окружающей воды 0°
(укр) залізну кульку радіусом 1 см, нагріту до 120°c, поклали на лід. на яку глибину зануриться кулька в
лід? густину льоду і води вважити однаковими. температура оточуючої води 0°
Відповідь:
Пояснення:
Дано
r = 1 см
t₁ = 120 °C
ρ₁ = 7.8 г/см³
с₁ = 450 Дж/(кг * °С)
ρ₂ = 0.9 г/см³
t₂ = 0 °C
λ = 332 кДж/кг
Кулька буде рухатися, розплавляючи лід на шляху до тих пір, поки її температура не стане рівною 0 С. За цей час вона передасть льоду кількість теплоти Q₂
Q₁ = Q₂
Q₁ = с₁m₁(t₁-t₂)
Q₂ = λm₂
m₁= ρ₁V₁ = 4πr³ρ₁/3
m₂ = ρ₂V₂ = ρ₂πr²h - кулька прокладатиме собі шлях у формі циліндра
4πr³ρ₁с₁(t₁-t₂)/3=λρ₂πr²h
h= 4с₁rρ₁(t₁-t₂)/(3λρ₂) = 0.18 cm = 18 mm