Задачи › Плавление и кристаллизация

Смесь воды со льдом в радиаторе

  1. Смесь воды со льдом в радиаторе

    МОШ 2016/17, 9 кл.
    5/10

    Для охлаждения своих одинаковых экспериментальных установок юные физики Вася и Петя используют радиаторы, в которые через трубки одинакового сечения закачивают жидкую смесь холодной воды, имеющей температуру \(t_0 = 0\text{ °C}\), с мелко перетёртым льдом в объёмном соотношении три к одному. Известно, что в экспериментальной установке Васи на выходе из радиатора получается вода с температурой \(t_1 = +32\text{ °C}\), а в установке Пети — с температурой \(t_2 = +75\text{ °C}\). Тепловые мощности, отбираемые охлаждающей смесью у двух установок, одинаковы. Чему равно отношение скоростей закачивания смеси в радиаторы экспериментальных установок Васи и Пети? Плотность воды \(\rho_\text{в} = 1000\text{ кг/м}^3\), плотность льда \(\rho_\text{л} = 900\text{ кг/м}^3\), удельная теплоемкость воды \(c = 4200\text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}\), удельная теплота плавления льда \(\lambda = 3{,}35\cdot 10^5\text{ Дж/кг}\).

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    За одно и то же время через радиатор проходит объём смеси, пропорциональный скорости закачивания. Найдите теплоту, нужную для плавления льда и нагрева всей воды до конечной температуры, на единицу объёма смеси.

    Ответ

    \(\dfrac{v_1}{v_2} = \dfrac{\lambda\rho_\text{л} + c(\rho_\text{л}+3\rho_\text{в})t_2}{\lambda\rho_\text{л} + c(\rho_\text{л}+3\rho_\text{в})t_1} \approx 1{,}85\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи