Question

Дистиллированную воду можно охладить до температуры -10 С, и она не замерзает. Но если в эту переохлажденную воду бросить кристаллик льда, то она сразу же начинает замерзать. Какая часть воды замёрзнет? Ответ выразить в процентах, округлив до целых. Потерями теплоты пренебречь. Теплоёмкость воды 4200, удельная теплота плавления льда 330000.

Answer 1

Пусть масса переохлажденной воды равна m

Пусть масса образовавшегося льда m₁

Тогда масса воды

m₂ = (m-m₁)

Составим уравнение теплового баланса:

c·(m-m₁)·Δt = λ·m₁

c·m·Δt - m₁·c ·Δt = λ·m₁

c·m·Δt = m₁·c ·Δt + λ·m₁

c·m·Δt = m₁·(c ·Δt + λ)

Замерзнет:

m₁ / m = c·Δt/ (c·Δt + λ) = 4200·10 / (4200·10+330000) ≈ 0,11

или замерзнет 11% воды.