ID: 00040553
Источник: ФИПИ
Мощность передачи тепла от воздуха постоянна на всех этапах — значит время каждого этапа пропорционально количеству теплоты, которое лёд получает на этом этапе.
На первом этапе лёд нагревается от −20 до 0 °С: $Q_1=c_{льда}m\cdot20$, это заняло $t_1=5$ мин.
На втором этапе лёд плавится при 0 °С: $Q_2=\lambda m$.
Мощность одна и та же: $P=\dfrac{Q_1}{t_1}=\dfrac{Q_2}{t_2}$, откуда $t_2=t_1\cdot\dfrac{Q_2}{Q_1}=t_1\cdot\dfrac{\lambda m}{c_{льда}m\cdot20}=t_1\cdot\dfrac{\lambda}{20c_{льда}}$.
Подставляем $c_{льда}=2100$ Дж/(кг·°C), $\lambda=3{,}3\cdot10^{5}$ Дж/кг: $t_2=5\cdot\dfrac{330\,000}{20\cdot2100}=5\cdot\dfrac{330\,000}{42\,000}=5\cdot7{,}857\approx39{,}3$ мин.