Тонкостенный сосуд содержит смесь льда и воды, находящуюся при температуре 0 °С. Масса льда 350 г, а масса воды 550 г.

Для нахождения теплоты, потребовавшейся для доведения взятой смеси до кипения, будем использовать равенство: N * t = Q (теплота) = λ * mл + Св * (mл + mв) * (tкип - t), откуда t = (λ * mл + Св * (mл + mв) * (tкип - t)) / N.

Постоянные и переменные: λ — удельная теплота плавления льда (λ = 3,4 * 10⁵ Дж/кг); mл — масса льда (mл = 350 г = 0,35 кг); Св — удельная теплоемкость воды (Св = 4200 Дж/(кг*К)); mв — масса воды (mв = 550 г = 0,55 кг); tкип — температура кипения (tкип = 100 ºС); t — температура льда и воды до нагрева (t = 0 ºС); N — мощность горелки (N = 1,5 кВт = 1500 Вт).

Расчет: t = (λ * mл + Св * (mл + mв) * (tкип - t)) / N = (3,4 * 10⁵ * 0,35 + 4200 * (0,35 + 0,55) * (100 - 0)) / 1500 = 331,3 с ≈ 5,52 мин.

Ответ: Понадобится 5,52 мин времени.