При остывании вода (вообще любое вещество) отдаёт энергию. При превращении жидкости в твёрдое состояние вода (как и всё остальное) тоже отдаёт энергию. То есть чтобы какая-то масса воды превратилась в лёд, она должна отдать энергию (сначала остывая до температуры замерзания, а потом превращаясь в лёд). А чтобы она отдавала энергию, что-то должно её принимать. Этим занимается холодильник. Количество энергии, которое холодильник может забирать за одну секунду это называется мощностью. Значит чтобы понять, сколько энергии сможет забрать холодильник за 60 минут, надо сначала узнать его мощность. Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы. Вода потеряла энергию Q=C*m*dT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, dT - разница температур (начальная минус конечная) Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах!) Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P. На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m*(4-0)=4C*m, остальное пойдёт на образование льда. Q3=E-Q2=A*M, где A - энергия кристализации (теплота плавления) льда - смотри в справочнике, M - масса льда. Отсюда находим массу льда: M=(E-Q2)/A; M=(3600*P-4C*m)/A; M=(3600*C*m*dT/t - 4C*m)/A; M=C*m*(3600*dT/t - 4)/A; M=C*m*(3600*(16-4)/1200 - 4)/A; M=32*C*m*/A
Q1+Q2=0 (уравнение теплового баланса) Q1= cmt (естественно вода, где за t я взял изменённую температуру, то что нам надо найти. c- постоянная величина, которую я взял из источника, m - в дано (: ) Q2= cmt (Тоже самое, только с гирей). Итак. Приравниваем получается (пишу без физических величин, т.к. вы и сами их сможете написать) P.s. перевод в систему СИ я показывать не буду. 0,6*4200*t+0,5* (20-80)*380=0 2520*t+(10-40)*380=0 2520t=15200-3800 (перенёс - знак поменял, получаем:) 2520*t=11400 t=4,5 градуса (примерно)
Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы.
Вода потеряла энергию Q=C*m*dT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, dT - разница температур (начальная минус конечная)
Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах!)
Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P.
На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m*(4-0)=4C*m, остальное пойдёт на образование льда.
Q3=E-Q2=A*M, где A - энергия кристализации (теплота плавления) льда - смотри в справочнике, M - масса льда.
Отсюда находим массу льда:
M=(E-Q2)/A;
M=(3600*P-4C*m)/A;
M=(3600*C*m*dT/t - 4C*m)/A;
M=C*m*(3600*dT/t - 4)/A;
M=C*m*(3600*(16-4)/1200 - 4)/A;
M=32*C*m*/A
Q1= cmt (естественно вода, где за t я взял изменённую температуру, то что нам надо найти. c- постоянная величина, которую я взял из источника, m - в дано (: )
Q2= cmt (Тоже самое, только с гирей).
Итак.
Приравниваем получается (пишу без физических величин, т.к. вы и сами их сможете написать) P.s. перевод в систему СИ я показывать не буду.
0,6*4200*t+0,5* (20-80)*380=0
2520*t+(10-40)*380=0
2520t=15200-3800 (перенёс - знак поменял, получаем:)
2520*t=11400
t=4,5 градуса (примерно)