ВсОШ 2003, Заключителен етап, 9–11 клас — Задача 3. Байкальские морозы

XXXVII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Заключительный этап. Теоретический тур. Методическое пособие

Условие

На поверхности озера Байкал зимой намерзает толстый слой льда. Предположим, что где-то в декабре толщина льда составляет x=80x = 80 см. Температура воздуха t=−40∘Ct = -40^{\circ}\mathrm{C}. С какой скоростью vv (в мм/час) увеличивается в этот период толщина слоя льда?

Для льда: плотность ρл=0,92\rho_{\text{л}} = 0{,}92 г/см3^3, удельная теплота плавления λ=3,3⋅105\lambda = 3{,}3\cdot 10^5 Дж/кг, коэффициент теплопроводности k=2,2k = 2{,}2 Вт/(м⋅∘\cdot{}^{\circ}C).

Примечание. Количество теплоты, проходящее в единицу времени через слой вещества площадью SS и толщиной hh при разнице температур Δt\Delta t между поверхностями, определяется соотношением q=kSΔt/hq = kS\Delta t/h. Теплоемкость воды и льда не учитывать.

Отговори

Решение


Оригинал в Архива: final03T.pdf