Задание №8 — ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения задачи запишем краткое условие и переведём все величины в систему СИ. Температура льда уже равна температуре плавления ($0 \text{ °C}$), поэтому энергия будет расходоваться только на изменение агрегатного состояния вещества (плавление).

Дано:
$Q = 66\,000 \text{ Дж}$
$t = 0 \text{ °C}$
$\lambda = 330\,000 \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота плавления льда — табличное значение)
$m - ?$

Физический закон и вычисления:
Количество теплоты, необходимое для плавления кристаллического вещества, взятого при температуре плавления, вычисляется по формуле:
$Q = \lambda \cdot m$,
где $\lambda$ — удельная теплота плавления вещества, $m$ — масса вещества.

Из этой формулы выразим массу льда:
$m = \frac{Q}{\lambda}$

Подставим числовые значения в полученную формулу:
$m = \frac{66\,000 \text{ Дж}}{330\,000 \text{ Дж/кг}} = \frac{66}{330} \text{ кг} = \frac{1}{5} \text{ кг} = 0,2 \text{ кг}$

Проверим размерность:
$[m] = \frac{\text{Дж}}{\text{Дж/кг}} = \text{кг}$.
Результат соответствует искомой физической величине.

Ответ: 0,2 кг

Источник: ФИПИ