Теплоизолированный сосуд разделён тонкой теплопроводящей перегородкой на два отсека. В первом отсеке находятся вода массой m1 и нагреватель мощностью P, во втором — вода и лёд в тепловом равновесии. Ни вода, ни лёд через перегородку не проходят. Мощность теплового потока через перегородку пропорциональна разности температур в отсеках: q=kΔT, где k — постоянный коэффициент. Содержимое каждого отсека постоянно перемешивается. Теплоёмкостями сосуда, перегородки и нагревателя, а также испарением можно пренебречь. На рисунке, представленном ниже, можно видеть сосуд в разрезе. Мощность нагревателя и масса воды в первом отсеке указаны справа от рисунка.
В момент t=0 включили нагреватель. На графике, представленном ниже, можно видеть зависимость температуры содержимого отсеков 1 и 2 от времени.
Постоянные из общей части условия: удельная теплоёмкость воды c=4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда λ=336 кДж/кг.
а) (1 балл) Найдите коэффициент k. Ответ дайте в Вт/∘C, округлите до десятых.
б) (1 балл) Какова масса льда во втором отсеке в начале опыта? Ответ дайте в граммах, округлите до целых. Допуск — 5 г.
в) (2 балла) Какова масса воды во втором отсеке в начале опыта? Ответ дайте в граммах, округлите до целых. Допуск — 20 г.
г) (1 балл) С какой скоростью растёт температура воды в первом отсеке в конце опыта? Ответ дайте в ∘C/мин, округлите до десятых. Допуск — 0,1 ∘C/мин.