Відповідь:

Спочатку нам потрібно знайти кількість тепла, яку виділяє електроплитка за 10 хвилин. Для цього ми використовуємо формулу:

Q = P * t

де Q - кількість тепла в джоулях, P - потужність в ватах, t - час в секундах.

Потужність електроплитки можна знайти за формулою:

P = U * I * η

де U - напруга в вольтах, I - струм в амперах, η - ККД у десяткових дробах.

За умовою задачі ми маємо:

U = 220 В

I = 3 А

η = 0.8

Отже,

P = 220 * 3 * 0.8 = 528 Вт

Час t в секундах дорівнює:

t = 10 хв * 60 с/хв = 600 с

Тоді кількість тепла Q дорівнює:

Q = 528 * 600 = 316800 Дж

Тепер нам потрібно знайти масу льоду m, яку можна розтопити за цю кількість тепла. Для цього ми використовуємо формулу:

Q = m * (c1 * ΔT1 + L + c2 * ΔT2)

де c1 - питома теплоємність льоду в Дж/(кгК), ΔT1 - різниця температур льоду до і після нагрівання до точки плавлення в К, L - теплота плавлення льоду в Дж/кг, c2 - питома теплоємність води в Дж/(кгК), ΔT2 - різниця температур води до і після нагрівання до кінцевої температури в К.

ми маємо:

c1 = 2100 Дж/(кг*К)

ΔT1 = 0 - (-10) = 10 К

L = 334000 Дж/кг

c2 = 4200 Дж/(кг*К)

ΔT2 = T - 0, де T - кінцева температура води в К. Ми припустимо, що T не перевищує 100 К, бо інакше вода перетвориться на пару.

Тоді ми отримуємо рівняння:

316800 = m * (2100 * 10 + 334000 + 4200 * T)

Яке можна спростити до:

m = (316800 - 4200 * T) / (376000)

Якщо припустити, що T = 100 К (що є максимально можливим значенням), то маса льоду буде:

m = ((316800 - 4200) * 100)/(376000)

m приблизно = 83кг