Пусть масса переохлажденной воды равна m
Пусть масса образовавшегося льда m₁
Тогда масса воды
m₂ = (m-m₁)
Составим уравнение теплового баланса:
c·(m-m₁)·Δt = λ·m₁
c·m·Δt - m₁·c ·Δt = λ·m₁
c·m·Δt = m₁·c ·Δt + λ·m₁
c·m·Δt = m₁·(c ·Δt + λ)
Замерзнет:
m₁ / m = c·Δt/ (c·Δt + λ) = 4200·10 / (4200·10+330000) ≈ 0,11
или замерзнет 11% воды.
удельная теплоемкость свинца 140 Дж/кгС
Q=cm(t2-t1)
Q=140*3*(20-320)=-126000Дж
По закону сохранения полной механической энергии:
Е= Ек +Еп=E к (макс)=mv²/2=200m
Ек=12,5 m
Eп= mgh
12,5m+mgh=200m
mgh=187,5m
gh=187,5
h=18,75 м
v=v2-v1=72-36=36км/ч=10м/с
t=S/v=2000/10=200с=3мин 20сек