Тепловые Явления — Задание 5 Физика 8 Класс №00049028

Здесь кубики большие и сока немного, поэтому много их не понадобится. Но считать всё равно придётся честно: сперва запас сока, потом расход одного кубика.

Вопрос 1. Ребро $3\text{ см}=0{,}03\text{ м}$, объём — это ребро в кубе:

$$V=0{,}03^3=0{,}000027\text{ м}^3$$

Масса равна плотности на объём:

$$m=900\cdot0{,}000027=0{,}0243\text{ кг}=24{,}3\text{ г}$$

Вопрос 2. Кубик в соке не тает, а сок не мёрзнет. Лёд и жидкость уживаются вместе при температуре плавления льда, поэтому в стакане $0\ {}^\circ\text{С}$.

Вопрос 3. Сок массой $0{,}2\text{ кг}$ остывает на $25\ {}^\circ\text{С}$:

$$Q_{\text{с}}=4200\cdot0{,}2\cdot25=21\,000\text{ Дж}$$

Кубику сначала надо согреться от $-5\ {}^\circ\text{С}$:

$$Q_{\text{н}}=2100\cdot0{,}0243\cdot5=255{,}15\text{ Дж}$$

А потом растаять, и $\lambda$ берём в джоулях, $330\,000\text{ Дж/кг}$:

$$Q_{\text{т}}=330\,000\cdot0{,}0243=8019\text{ Дж}$$

На весь кубик $8274{,}15\text{ Дж}$. Сравниваем:

$$\dfrac{21\,000}{8274{,}15}\approx2{,}54$$

Два кубика растают целиком, а сок всё ещё тёплый. Третий растает лишь отчасти, и на этом таяние закончится. Значит, понадобилось $3$ кубика.

Проверим себя: два кубика берут $16\,548{,}3\text{ Дж}$, это меньше запаса. Три целых кубика взяли бы $24\,822{,}45\text{ Дж}$, это больше запаса. Третий действительно растает не весь.