дано:
- площадь льда S = 2 м².
- толщина льда h = 1 см = 0,01 м.
- температура льда T = 0 °C.
- энергия солнечного излучения E = 350 Вт/м².
- удельная теплота плавления льда L = 334000 Дж/кг.
найти:
- время t, необходимое для полного расплавления льда.
решение:
1. Сначала найдем объем льда V:
V = S * h = 2 м² * 0,01 м = 0,02 м³.
2. Теперь найдем массу льда m, используя плотность льда ρ ≈ 917 кг/м³:
m = V * ρ = 0,02 м³ * 917 кг/м³ ≈ 18,34 кг.
3. Теперь вычислим количество тепла Q, необходимое для плавления этого количества льда:
Q = m * L = 18,34 кг * 334000 Дж/кг ≈ 61335600 Дж.
4. Теперь найдем, сколько энергии поступает на поверхность льда в секунду:
P = S * E = 2 м² * 350 Вт/м² = 700 Вт.
5. Определим время t, необходимое для плавления льда, зная общее количество тепла и мощность:
t = Q / P = 61335600 Дж / 700 Вт ≈ 87622,29 с.
6. Переведем время в часы для удобства:
t ≈ 87622,29 с / 3600 ≈ 24,4 часа.
ответ:
Кусок льда расплавится примерно за 24,4 часа под лучами весеннего Солнца.