Твёрдую двуокись углерода называют сухим льдом, потому что он превращается в газ, минуя жидкое состояние. В любом месте с единицы поверхности сухого льда испаряется за единицу времени одна и та же масса q углекислого газа CO2. Кубик сухого льда со стороной L, подвешенный на нити, полностью испаряется за время to = 45 минут. Через сколько минут испарится подвешенный на нити цилиндр радиуса R = 3L и высоты H = 4L?
Рассмотрим малый участок поверхности площади S. За малое время dt с него испарится масса dm = qSdt. Пусть толщина испарившегося слоя dh, тогда объем испарившегося льда где
— плотность сухого льда. Отсюда
и тогда
то есть граница льда движется с постоянной скоростью
по перпендикуляру к поверхности. Из-за этого грани кубика приближаются к его центру со скоростью u, а кубик полностью испарится за время
Что произойдёт с цилиндром? Его торцы приближаются к центру со скоростью u и радиус сокращается с той же скоростью. Радиус дошёл бы до нуля за время о высота цилиндра дойдёт до нуля раньше за время
За время в четверо больше t0, то есть t = 180 минут.
Ответ: 180 минут.

