157. В воду массой 2 кг при температуре 30 °C положили лёд массой 1 кг, температура которого 0 °C. Какая температура установится в сосуде? Какой станет масса льда?

Вода при охлаждении до 0 °C отдаст тепло: Q = 2 · 4200 · 30 = 252 000 Дж.

Чтобы растопить 1 кг льда при 0 °C, нужно 334 000 Дж. Поскольку 252 000 Дж меньше, чем 334 000 Дж, весь лёд не растает. Равновесная температура смеси воды и льда будет 0 °C.

Растает масса льда m = Q/λ = 252 000/334 000 ≈ 0,75 кг. Останется 1 − 0,75 ≈ 0,25 кг льда.

Ответ: установится температура 0 °C; масса оставшегося льда — примерно 0,25 кг.