№657 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)

Задача

Рассмотрим вариант решения задания из учебника Рымкевич 10-11 класс, Дрофа: До какой температуры следует нагреть алюминиевый куб, чтобы, поставленный на лед, он мог полностью в него погрузиться? Температура льда 0 °С.

Подробный ответ

Пусть объём алюминиевого куба равен $$V$$. Чтобы куб полностью погрузился в лёд, он должен расплавить лёд объёмом, равным своему объёму.

Количество теплоты, необходимое для плавления льда:

$$Q=\lambda m=\lambda \rho_1 V$$

Эта теплота выделяется при охлаждении алюминиевого куба от температуры $$T_2$$ до $$T_1=273\ \text{К}$$:

$$Q=c_2 m_2 (T_2-T_1)=c_2 \rho_2 V (T_2-T_1)$$

По закону сохранения энергии:

$$c_2 \rho_2 V (T_2-T_1)=\lambda \rho_1 V$$

Отсюда

$$T_2=T_1+\frac{\lambda \rho_1}{c_2 \rho_2}$$

Подставим значения:

$$ T_2=273+\frac{334\cdot 10^3\cdot 900}{890\cdot 2700} $$