Нагреватель и лёд в калориметре

Мощность находится из теплового баланса за \(1\) с. Во втором случае часть тепла уходит на плавление льда, остальное — на нагрев образовавшейся воды.

Обозначим: \(N\) — мощность электронагревателя, \(\Delta\tau = 1\) с, \(c_в\) — удельная теплоёмкость воды, \(\Delta m_в\) — масса воды, \(\Delta t = 50^\circ\)C. Тогда \[N\,\Delta\tau = c_в\,\Delta m_в\,\Delta t \quad\Rightarrow\quad N = c_в\,\frac{\Delta m_в}{\Delta\tau}\,\Delta t = 210~\text{Вт}.\]

Во втором случае уравнение теплового баланса имеет вид \[N\,\Delta\tau = \lambda\,\Delta m_л + c_в\,\Delta m_л\,(t' - 0^\circ\text{C}),\] где \(\lambda = 335\) кДж/кг, \(\Delta m_л\) — масса льда. Отсюда \[t' = \frac{N - \lambda\,\dfrac{\Delta m_л}{\Delta\tau}}{c_в\,\dfrac{\Delta m_л}{\Delta\tau}} = 20^\circ\text{C}.\]