Яку кількість снігу розтало на засніженій дорозі протягом 1 хвилини, якщо температура снігу становила -5

Тема: Физика - Расчёт тепловых потерь при таянии снега

Пояснение: Для решения данной задачи нам необходимо учесть потери энергии, вызванные таянием снега. При таянии снега с переходом его из твёрдого состояния в жидкое, энергия уходит на преодоление силы сцепления между молекулами снега.

Тепловые потери при таянии снега можно рассчитать с помощью формулы:
\(Q = m \cdot L\),
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса снега, \(L\) - теплота плавления снега.

А теплота плавления снега составляет \(334 \, \text{кДж/кг}\).

Для определения массы снега, растаявшего на заснеженной дороге, воспользуемся законом сохранения энергии:
\(P \cdot t = Q\),
где \(P\) - потребляемая мощность, \(t\) - время.

Величину мощности (\(P\)) необходимо записать в соответствии с размерностями единиц измерения:
\(P = 15 \, \text{кл} = 15 \times 10^3 \, \text{Дж}/1 \, \text{мин} = 15 \times 10^3 \, \text{Дж}/60 \, \text{сек} = 250 \, \text{Дж/сек}\).

Теперь, имея все исходные данные, мы можем рассчитать количество снега, растаявшего на дороге:
\(Q = P \cdot t\),
\(Q = 250 \, \text{Дж/сек} \cdot 60 \, \text{сек} = 15000 \, \text{Дж}\).

Таким образом, количество растаявшего снега составляет 15000 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять расчёт тепловых потерь при таянии снега, рекомендуется изучить тему теплопередачи и законы сохранения энергии. Также полезно знать теплоту плавления для разных веществ, чтобы понимать, сколько энергии требуется для превращения их из одного состояния в другое.

Практика: При температуре -2 °C снег растаял на дороге за 5 минут с потребляемой мощностью 10 киловатт. Найдите количество растаявшего снега в данном случае.