• по определению кпд: n = q/qзатр, где qзатр - затраченная теплота на нагрев куска меди (будем считать далее, что температура t2 не является температурой плавления меди)
• медь нагревается за счет горения угля. значит:
○ n = q/(q m1)
○ m1 = q/(n q)
• теплота q расходуется на нагрев куска меди: q = c m2 (t2 - t1) (1)
• далее эта же теплота q пойдет на плавление льда (его температура по условию 0 °с, поэтому плавление начнется сразу же): q = λ m3 (2)
• приравняв уравнения (1) и (2), находим:
○ t2 = t1 + ((λ m3)/(c m2))
• подставляем уравнение в выражение (1). получаем:
○ t1 = (q - λ m3)/(m2 - m1)
∧ - удельная теплота плавления ( для льда 330000 Дж / кг )
m - масса ( 2 кг )
Q1 = 330000 * 2 = 660000 Дж
Теперь полученную воду нагреваем :
Q = cmΔt
c - удельная теплоёмкость ( для воды 4200 Дж / кг * С )
m - масса ( 2 кг )
Δt - разности температур ( 100 -(-10) = 100 + 10 = 110 С )
Q2 = 4200 * 2 * 110 = 924000 Дж
Q общая = Q1 + Q2 = 660000 + 924000 = 1584000 Дж = 1584 Дж = 1,584 МДж