Решение.
Пусть m1 − масса образовавшегося льда, m2 − масса пара.
Тогда масса воды до замерзания
m = m1 + m2. (1)
Количество выделившейся теплоты при кристаллизации воды массой m1.
Q1 = λm1.
Количество теплоты необходимое для испарения воды массой m2
Q2 = rm2.
Не учитывая потери при теплообмене, имеем
Q1 = Q2
или
λm1 = rm2.
С учетом (1)
λm1 = r(m − m1).
Разделим все уравнение на m
λm1/m = r(1 − m1/m).
Раскроем скобки, перегруппируем, окончательно будем иметь
m1/m = r/(r + λ)
После подстановки табличных значений
m1/m = 2,3 × 106/(2,3 × 106 + 3,3 × 105) = 0,87
от первоначальной массы.
Ek2 = m2v2^2/2 = 2 * 1 / 2 = 1 Дж