Тепловые Явления — Задание 5 Физика 8 Класс №00049023

Кубик маленький, сока много, поэтому кубиков понадобится немало. Считаем аккуратно: сколько теплоты есть у сока и сколько просит один кубик.

Вопрос 1. Один кубометр — это миллион кубических сантиметров, поэтому $900\text{ кг/м}^3$ — это $0{,}9\text{ г/см}^3$. Объём кубика:

$$V=2\cdot2\cdot2=8\text{ см}^3$$

Его масса:

$$m=0{,}9\cdot8=7{,}2\text{ г}$$

Вопрос 2. Лёд перестал таять, а жидкость не замерзает. Такое равновесие возможно только при температуре плавления, поэтому в стакане $0\ {}^\circ\text{С}$.

Вопрос 3. Сок массой $0{,}3\text{ кг}$ остывает на $30\ {}^\circ\text{С}$ и отдаёт:

$$Q_{\text{с}}=4200\cdot0{,}3\cdot30=37\,800\text{ Дж}$$

Один кубик массой $7{,}2\text{ г}=0{,}0072\text{ кг}$ сначала греется на $10\ {}^\circ\text{С}$:

$$Q_{\text{н}}=2100\cdot0{,}0072\cdot10=151{,}2\text{ Дж}$$

Потом тает, а удельная теплота плавления в джоулях равна $330\,000\text{ Дж/кг}$:

$$Q_{\text{т}}=330\,000\cdot0{,}0072=2376\text{ Дж}$$

Вместе $2527{,}2\text{ Дж}$ на кубик. Сравниваем с запасом сока:

$$\dfrac{37\,800}{2527{,}2}\approx14{,}96$$

Четырнадцать кубиков растают целиком. Пятнадцатый растает почти весь, но не до конца, и таяние остановится. Значит, Васе нужно $15$ кубиков.

Проверим себя: четырнадцать кубиков забирают $35\,380{,}8\text{ Дж}$, это меньше запаса сока. Пятнадцать целых кубиков смогли бы забрать $37\,908\text{ Дж}$, это уже больше запаса. Запас лежит между этими числами.