Задача по физике, с решением На лёд, имеющий температуру 0° ставят оловянный кубик с ребром 5 см, находившийся в кипящей воде. На сколько сантиметров погрузится кубик в лёд? Считать, что вся энергия, выделяющаяся при охлаждении кубика расходуется на плавление льда. Ответ округлите до десятых.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам нужно распределить теплоту, выделяющуюся при охлаждении оловянного кубика, между плавлением льда и нагреванием льда до температуры 0°C.

Масса оловянного кубика:
m = V ρ = (0.05 м)^3 7300 кг/м³ = 0.001825 кг

Теплота, выделяющаяся при охлаждении оловянного кубика:
Q = m c ΔT = 0.001825 кг 130 Дж/кг°C 100°C = 23.725 Дж

Эта теплота полностью расходуется на плавление льда, поэтому можем найти высоту смещения кубика в льду по формуле:

m L = V h ρ L

Так как образующая поверхность кубика равна его диагонали, то:
V = (0.05 м)^3 / 6 = 5.21 * 10^(-6) м³

h = 23.725 / (5.21 10^(-6) м³ 1000 кг/м³ * 333000 Дж/кг) = 0.22 м = 22 см

Ответ: кубик погрузится на 22 см в лёд.