Дано:
t1 = 5 мин = 300 с (время охлаждения воды)
t2 = 6 * 10^3 с (время превращения в лед)
ΔT = 4 °C (изменение температуры)
Найти:
L - удельная теплота плавления льда
Решение:
Общее количество тепла, необходимое для превращения воды при температуре 0 °C в лед:
Q = m * c * ΔT + m * L
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры, L - удельная теплота плавления льда
Известно, что в процессе образования льда всего потрачено время t = t1 + t2
С учетом времени и известных данных найдем удельную теплоту плавления льда:
Q = m * c * ΔT + m * L
Q = c * ΔT * t1 + L * m = L * m
L = c * ΔT * t1 / m
L = c * ΔT * t1 / (m * t)
Подставляем значения и решаем уравнение:
L = 4200 Дж/(кг*К) * 4 К * 300 с / (1 кг * (300 с + 6*10^3 с)) = 28 кДж/кг
Ответ:
Удельная теплота плавления льда составляет 28 кДж/кг.