Для охлаждения напитков стаканы добавляют лед. Количество жидкости в стаканах 150 г, кубики льда имеют грань 2 см. Сколько кубиков льда потребуется для охлаждения стакана воды от 30°С Цельсию до 8°С

Пусть число кубиков равно Х.

1) Объем одного кубика

V₀ = 2³ = 8 см³

2)

Объем всех кубиков:

V = Vo*X = 8*X см³

3)

Плотность льда:

ρ = 0,9 г/см³

Масса кубиков:

m = ρ*V = 0,9*8*X = 7,2*X г = 7,2*X*10⁻³ кг

4)

Плавим кубики:

Q₁ = λ*m = 3,4*10⁵*7,2*10⁻³*X ≈ 2450*X Дж

5)

Нагреваем "ледяную" воду от 0 до 8⁰С

Q₂ = 4200*7,2*10⁻³*X*8 ≈ 240*X Дж

5)

Затраченное тепло:

Q₃ = (2450+240) * X ≈ 2700*X Дж

6)

Остужаем воду:

Q₂ = c*m*Δt = 4200*0,150*22 ≈ 13 900 Дж

6)

Приравниваем:

2 700*X = 13 900

X = 13 900 / 2 700 ≈ 5 кубиков