mл = 500 г = 0,5 кг.
t1 = - 20 °С.
t2 = 0 °С.
Cл = 2100 Дж/кг *°С.
rл = 3,4 *10^5 Дж/кг.
qу = 2,7 *10^7 Дж/кг.
mу - ?
Количества теплоты Q, которое необходимо для нагревания льда и его плавления, определяется формулой: Q = Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл.
Где C - удельная теплоемкость льда, mл - масса льда, t2, t1 - конечная и начальная температура, rл - удельная теплота плавления льда.
Количества теплоты Q, которое выделяется при сгорании угля, определяется формулой: Q = qу *mу, где qу - удельная теплота сгорания угля, mу - масса сгоревшего угля.
Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл = qу *mу.
mу = (Cл *mл *(t2 - t1) + rл *mл) /qу.
mу = (2100 Дж/кг *°С *0,5 кг *(0 °С - (- 20 °С) + 3,4 *10^5 Дж/кг *0,5 кг) /2,7 *10^7 Дж/кг = 0,007 кг.
ответ: для плавления льда необходимо спалить mу = 0,007 кг угля.
Попробую решить.
Итак, пусть сопротивление цельного куска проволоки R0.
Пусть её разрезали на N частей, тогда получим N кусочков, каждый сопротивлением r=R0/N.
Соединив их параллельно, получим сопротивление R1
По формуле сопротивления параллельно соединенных резисторов получим
1/R1 = N/r, откуда
R1 = r/N = R0/N*N
Поэтому N*N = R0/R1, ну и окончательно
N = sqrt(R0/R1)
Вот, в принципе, и всё, подставив наши исходные данные, получим, что проволоку нужно разрезать на 5 кусков, это не совсем интересно.
Гораздо интересней следующее:
Так как N - целое число, оказывается, что задача имеет решение только в случае, когда (R0/R1) является полным квадратом.
Говоря другим языком, имея исходное сопротивление проволоки мы ПРИНЦИПИАЛЬНО не можем получить ЛЮБОЕ значение сопротивления описанным выше а только некоторое дискретное множество значений.
Например, при R0=50 = 2*5*5. Возможны всего 2 варианта решения
R1 = 50, в этом случае N=1 и проволока не разрезается
R1 = 2, в этом случае N = 5.
Именно этот вариант и были выбран авторами задачи, никакое другое значение сопротивления получить из проволоки сопротивлением 50 НЕВОЗМОЖНО!
Вот теперь всё.