158. В воду массой 2 кг при температуре 30 °C положили лёд, температура которого 0 °C. Какая температура установится в сосуде, если масса льда равна: а) 200 г; б) 1 кг?

Вода, охлаждаясь до 0 °C, может отдать Q = 2 · 4200 · 30 = 252 000 Дж.

а) На плавление 0,2 кг льда требуется Q_пл = 0,2 · 334 000 = 66 800 Дж. Весь лёд растает. Оставшееся тепло нагреет получившуюся воду массой 2,2 кг:

t = (252 000 − 66 800)/(2,2 · 4200) ≈ 20 °C.

б) Для плавления 1 кг льда нужно 334 000 Дж, а вода может отдать только 252 000 Дж. Лёд растает не полностью, поэтому установится температура 0 °C.

Ответ: а) примерно 20 °C; б) 0 °C.