Тепловые Явления — Задание 12 ОГЭ по физике №00006015

Количество теплоты, необходимое для плавления льда, определяется формулой:

$$Q = \lambda m$$

где $\lambda$ — удельная теплота плавления льда, $m$ — масса льда.

При раскалывании кубика на мелкие части суммарная масса остаётся прежней, следовательно, суммарная необходимая энергия не изменяется:

$$Q_{\text{общ}} = \lambda m = \text{const}$$

Мощность теплообмена с окружающей средой при раскалывании увеличивается, поскольку каждый маленький кусочек тает одновременно с остальными, получая теплоту параллельно. Для одного маленького кусочка массой $m_i$ необходимо:

$$Q_i = \lambda m_i$$

При одинаковой мощности $P$ теплопередачи время плавления одного кусочка:

$$t_i = \frac{Q_i}{P} = \frac{\lambda m_i}{P} \ll \frac{\lambda m}{P} = t_{\text{целый}}$$

Поскольку все кусочки тают одновременно, полное время плавления определяется временем плавления одного (самого большого) кусочка, которое значительно меньше времени плавления целого кубика. Таким образом, время плавления уменьшится, а энергия не изменится.