Для оплавления гололеда на проводе электрической железной дороги по проводу пропущен электрический ток. Сколько льда (0 °С) будет плавиться каждую минуту? Напряжение в линии 500 В, сила тока 400 А, КПД электронагрева 70%.

КПД электронагрева можно выразить в формуле:

η = Q/A, где η - КПД (η = 70%), Q - количество тепла, которое идет на плавление льда, А - работа эл. тока.

Q = λ*m, где λ - удельная теплота плавления льда (λ = 335 кДж/кг = 335*10^3 Дж/кг), m - масса льда.

А = I*U*t, где I - сила тока (I = 400 А), U - напряжение (U = 500 В), t - время работы эл. тока (t = 1 мин = 60 с).

η = Q/A = λ*m / (I*U*t).

Масса льда:

m = η*I*U*t/λ = 0,7*400*500*60 / (335*10^3) ≈ 25 кг.

Ответ. Ежеминутно можно расплавить 25 кг льда.