Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Горячая жидкость во льду

  1. Горячая жидкость во льду

    МОШ 2017/18, 8 кл.
    6/10

    Очень толстый слой льда имеет температуру 0 °C. Полярник решил провести эксперимент. Для этого он сделал во льду небольшую лунку и накрыл её слоем теплоизолятора, в который была вставлена тонкая трубка. Через эту трубку полярник очень медленно заливал в лунку неизвестную горячую жидкость с удельной теплоёмкостью \(c\) и плотностью \(\rho\). Жидкость плавила лёд, и глубина лунки увеличивалась. Полярник обнаружил, что существует некоторое минимальное значение начальной температуры жидкости \(t_0\), при котором в лунку можно залить сколь угодно большое количество жидкости, и лёд будет продолжать плавиться. При этом поверхность образующейся воды никогда не поднимется до верхнего края лунки. Найдите это минимальное значение \(t_0\). Удельная теплота плавления льда \(\lambda\), а также плотности воды и льда \(\rho_{\text{в}}\) и \(\rho_{\text{л}}\) известны.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сравните объём лунки, освобождённый растаявшим льдом, с суммарным объёмом образовавшейся воды и залитой жидкости. Условие «вода не дойдёт до края» даёт неравенство на \(t_0\).

    Ответ

    \(t_0 = \dfrac{\lambda\rho_{\text{в}}\rho_{\text{л}}}{c\rho(\rho_{\text{в}} - \rho_{\text{л}})}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи