2018-10-13
До какой температуры следует нагреть железный кубик, чтобы, будучи поставленным на лед при температуре $0^{ \circ} С$, он полностью погрузился в него?
Решение:
Пусть ребро железного кубика $l$, тогда его масса $m = \rho l^{3}$. Количество теплоты, необходимое для нагревания кубика на $t$, равно $Q = c \rho l^{3}t$. По условию задачи вся эта теплота пошла на плавление льда. Объем расплавленного льда равен объему кубика, следовательно, его масса $m_{1} = \rho_{1}l^{3}$, а количество теплоты, необходимое для плавления льда,
$Q_{1} = \lambda m_{1} = \rho_{1} l^{3} \lambda$,
откуда $c \rho l^{3} t = \rho_{1} l^{3} \lambda; t = \frac{ \rho_{1} l^{3} \lambda }{c \rho l^{3} } = \frac{ \rho_{1} \lambda }{ \rho c}$;
$t = 77^{ \circ} С$.