1 кг льда, первоначальная температура которого равна –20 °C, достают из морозильной камеры в тёплое помещение. Лёд ежесекундно получает 70 Дж теплоты. Изобразите на графике зависимость температуры льда от времени в течение получаса. (Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг·°С), льда — 2100 Дж/(кг·°С), удельная теплота плавления льда — 3,3·105 Дж/кг.)
За полчаса (1800 с) лёд получит 70 · 1800 = 126000 Дж теплоты. Для нагревания до 0 °C лёд должен получить 2100 · 1 · (20 – 0) = 42000 Дж теплоты, что меньше 126000 Дж, и, значит, он успеет нагреться до 0 °C. На это потребуется 42000 : 70 = 600 с = 10 мин.
Для полного превращения в воду лёд должен получить 330000 · 1 = 330000 Дж теплоты, но это больше, чем 126000 – 42000 = 84000 Дж, поэтому лёд превратится в воду лишь частично. В оставшиеся 20 минут температура смеси воды и льда будет оставаться постоянной 0 °C.
График выглядит следующим образом: