Атомная подводная лодка в трехмесячном плавании расходует m = 3,33 кг урана 23592U. Какова полезная мощность реактора лодки, если его КПД η равен 19%? (При каждом делении ядра атома 23592U выделяется W1 = 200 МэВ энергии.)

Данные задачи: mв (исходная масса воды) = 100 г = 0,1 кг; tв (нач. температура воды) = 20 ºС; mл (масса добавленного льда) = 20 г = 0,02 кг; tл (нач. температура льда) = -20 ºС.

Константы: согласно условию Св (уд. теплоемкость воды) = 4,2 * 103 Дж/(кг*ºС); Сл (уд. теплоемкость льда) = 2,1 * 103 Дж/(кг*ºС); λл (уд. теплота плавления льда) = 332 * 103 Дж/кг.

Тепловой баланс: Св * mв * (tв - tр) = Сл * mл * (0 - tн) + λл * mл + Св * mл * (tр - 0).

4,2 * 103 * 0,1 * (20 - tр) = 2,1 * 103 * 0,02 * (0 - (-20)) + 332 * 103 * 0,02 + 4,2 * 103 * 0,02 * (tр - 0).

8,4 - 0,42tр = 0,84 + 6,64 + 0,084tр.

0,504tр = 0,92 и tр = 0,92 / 0,504 = 1,83 ºС.

ответ: Установившаяся температура равна 1,83 ºС

Объяснение:

Это - температура кристаллизации. Она же - температура плавления в обратном процессе.
Скажем, вода. - температура кристаллизации пресной воды 0°С. Это значит, что вода будет находиться при этой температуре, пока вся не кристаллизуется, то есть, пока вся не превратится в лед. Только после этого температура уже твердого льда начнет падать дальше. В обратном процессе лед нагревается до температуры 0°С ит начинает плавиться (таять). До тех пор, пока весь лед не растает, температура льда и воды будет 0°С. И только когда весь лед превратится в воду начнется нагрев воды.