[EstPhO-2004] Воду нагревают в электрическом чайнике. В некоторый момент времени в чайник положили кусок льда с температурой \(T_0 = 0^\circ\text{C}\). На рисунке изображена зависимость температуры воды от времени. Какой была масса льда, если мощность нагрева чайника \(P = 1\,\text{кВт}\)? Удельная теплота плавления льда \(L = 335\,\text{кДж}/\text{кг}\), удельная теплоёмкость воды \(c = 4{,}2\,\text{кДж}/(\text{кг}\cdot\text{К})\). Комнатная температура \(T_1 = 20^\circ\text{C}\).
▶Подсказка и ответСкрыть
Подсказка. Некоторые подсказки уже даны после условия задачи; определите результирующую мощность нагрева при средней температуре нагрева льда \(T_2 \approx 72^\circ\text{C}\), сравнив наклоны касательных к кривой \(T(t)\) при \(T = T_1\) (ср. факт 6) и при \(T = T_2\).
Ответ. \(m = Q/(L + c\Delta T) \approx 28\,\text{г}\) (\(Q = 500\,\text{Вт} \cdot 37\,\text{с}\))