Домашний холодильник за 20 минут охлаждает 1,5 л воды от 16 градусов до 4 градусов. Сколько льда образуется в холодильнике если процесс будет протекать в том же режиме?

При остывании вода отдаёт энергию. При превращении жидкости в твёрдое состояние вода тоже отдаёт энергию. То есть чтобы вода превратилась в лёд, она должна отдать энергию. А чтобы она отдавала энергию, что-то должно её принимать. Это делает холодильник. Количество энергии, забираемое холодильником за одну секунду, называется мощностью. Чтобы узнать какое количество энергии сможет забрать холодильник за 60 минут, сначала нужно узнать его мощность. Её можно определить по количеству энергии, которое он забрал у 1,5 литров воды за 20 минут работы. Вода потеряла энергию Q=C*m*ΔT, где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса воды, ΔT - разница температур. Мощность равна P=Q/t, где t - время охлаждения 20 мин (в секундах) Значит за оставшиеся 60 минут (в секундах) холодильник заберёт энергию E=P*60*60=3600*P. На остывание до нуля из этого количества потратится энергия Q2=C*m * (4-0) = 4C*m, остальное пойдёт на образование льда. Q3=E-Q2=A*M, где A - теплота плавления, M - масса льда. Отсюда находим массу льда:

M = (E-Q2) / A;

M = (3600*P-4C*m) / A;

M = (3600*C*m*ΔT/t - 4C*m) / A;

M=C*m * (3600*ΔT/t - 4) / A;

M=C*m * (3600 * (16-4) / 1200 - 4) / A;

M=32*C*m*/A