Задача: Тепловые явления и механика, Фазовые переходы

На столе стоит высокий цилиндрический сосуд с водой, в котором с помощью закрепленной на дне нити удерживается полностью погруженная в воду льдинка. На поверхности воды плавает небольшой плотик с встроенным термометром (см. рис. 6 слева). Система находится в тепловом равновесии. В сосуд начинают добавлять горячую воду при температуре \(t_{1}=99^{\circ} \mathrm{C}\) с массовым расходом \(\mu=2,0\) г \(/\) с. Рис. 6 Считая процессы теплообмена быстрыми, постройте качественный график зависимости скорости подъема верхней границы столбика жидкости термометра относительно стола от времени, указав на нем характерные точки. Вода из сосуда не выливается. Потерями тепла, теплоемкостью термометра и плотика можно пренебречь. Площадь дна сосуда \(S=20 \text{ см}^{2}\) . Вначале в сосуде было \(m=400\) г воды, а сила натяжения нити равнялась \(T=0,07 \mathrm{~H}\) . Во время таяния лед не всплывал. На рис. 6 справа приведен укрупненный фрагмент шкалы термометра, к которой приложена линейка. Удельная теплоемкость воды \(c_{0}=4200\) Дж/(кг \(\cdot{ }^{\circ} \mathrm{C}\) ), удельная теплота плавления льда \(\lambda=330\) кДж \(/\) кг, плотность льда \(\rho=0,9\) г/см \(^{3}\) , плотность воды \(\rho_{0}=1,0\) г/см \(^{3}\) , ускорение свободного падения \(g=10 \mathrm{~H} /\text{кг.}\)