118. Определите минимальный объем льда, взятого при 0 °С, который должен быть добавлен в воду, масса

К сожалению, в предоставленном фрагменте задания отсутствует информация о массе воды и ее начальной температуре. Для решения задачи необходимо знать эти данные. Предположим, что известны следующие величины: * (m_в) – масса воды, * (t_в) – начальная температура воды, * (t_к = 0) °С – конечная температура смеси (вода + лед). Решение задачи: 1. Запишем уравнение теплового баланса: $$Q_{лед} + Q_{таян} = Q_{вода}$$ Здесь: * (Q_{лед} = 0) (так как лед уже при 0 °С), * (Q_{таян} = λ cdot m_{льда}) – теплота, необходимая для таяния льда, где (λ) – удельная теплота плавления льда (примерно 334 кДж/кг), * (Q_{вода} = c cdot m_{воды} cdot (t_в - t_к)) – теплота, отданная водой при охлаждении, где (c) – удельная теплоемкость воды (примерно 4200 Дж/(кг·°С)). Тогда уравнение теплового баланса примет вид: $$λ cdot m_{льда} = c cdot m_{воды} cdot (t_в - t_к)$$ 2. Выразим массу льда: $$m_{льда} = \frac{c \cdot m_{воды} \cdot (t_в - t_к)}{λ}$$ 3. Определим объем льда, зная его массу и плотность: $$V_{льда} = \frac{m_{льда}}{ρ_{льда}}$$ где (ρ_{льда}) – плотность льда (примерно 900 кг/м³). Подставим выражение для массы льда: $$V_{льда} = \frac{c \cdot m_{воды} \cdot (t_в - t_к)}{λ \cdot ρ_{льда}}$$ Подставив численные значения, можно рассчитать минимальный объем льда, который нужно добавить в воду. Пример: Пусть (m_{воды} = 1) кг, (t_в = 20) °С. Тогда: $$V_{льда} = \frac{4200 \cdot 1 \cdot (20 - 0)}{334000 \cdot 900} ≈ 0.000279 м³ ≈ 279 см³$$ Таким образом, в данном примере минимальный объем льда равен приблизительно 279 см³.