Вовочка решил проверить качество проводки в своём доме, для чего подключил к розетке два чайника мощностью P = 2 кВт каждый. После того, как вода закипела, он стал бросать туда лёд из холодильника при температуре х = -20°С кусочками по m = 10 г. Сколько кусочков N он успел бросить, если проводка сгорела через t = 5 минут, а уровень воды в чайниках после каждого нового кусочка льда оказывался таким же, как после прошлого? Обязательно получить ответ в буквах

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Определение количества кусочков льда N, которое успел бросить Вовочка, можно осуществить следующим образом:

Сначала найдем количество теплоты, которое необходимо передать для нагревания льда от температуры -20°C до температуры плавления (0°C):
Q1 = m c ΔT1,
где m = 10 г - масса льда,
c = 0.5 кДж/кг°C - удельная теплоемкость льда,
ΔT1 = 20°C - разница температур.

Q1 = 10 г 0.5 кДж/кг°C 20°C = 100 кДж.

Далее найдем количество теплоты, которое необходимо передать для плавления льда:
Q2 = m * L,
где m = 10 г - масса льда,
L = 334 кДж/кг - удельная теплота плавления льда.

Q2 = 10 г * 334 кДж/кг = 3340 кДж.

Теплота, выделяемая при остывании воды (при условии, что масса воды равна массе льда):
Q3 = Q1 + Q2 = 100 кДж + 3340 кДж = 3440 кДж.

Найдем мощность тепловыделения чайников:
P = 2 кВт + 2 кВт = 4 кВт = 4000 Вт.

Определим количество теплоты, выделяемое за время t = 5 минут:
Q_total = P t = 4000 Вт 5 мин * 60 с/мин = 1200000 Дж = 1200 кДж.

Найдем количество кусочков льда N согласно закону сохранения энергии:
N = Q_total / Q3 = 1200 кДж / 3440 кДж = 0.3488372.

Ответ: Вовочка успел бросить 0.35 кусочков льда.