15. В калориметр, содержавший 1 л воды при 20 °C, помещают 2,5 кг льда. Какова начальная температура льда, если его конечная масса в калориметре 1,7 кг? (−30 °C)

Растаяло \(2{,}5-1{,}7=0{,}8\) кг льда. При этом конечное состояние содержит лёд, поэтому равновесная температура равна 0 °C.

Вода массой 1 кг, остывая от 20 °C до 0 °C, отдаёт \(Q=1\cdot4200\cdot20=84000\) Дж. На плавление 0,8 кг льда требуется \(0{,}8\cdot330000=264000\) Дж — больше, чем может отдать вода. Значит, указанные данные не согласуются: с 1 л воды при 20 °C нельзя растопить 0,8 кг льда и получить смесь льда с водой при 0 °C.

Ответ: при данных условия задача не имеет физически согласованного решения; значение −30 °C несовместимо с конечной массой льда 1,7 кг.