4. Чтобы получить больше питьевой воды во время зимней рыбалки, рыбаки опускают свежевыпавший снег при температуре t₁ = 0 °C в термос с горячей водой, начальная температура которой t₂ = 84 °C. После наступления теплового равновесия в термосе установилась температура t₃ = 18 °C. Определите, насколько увеличилась масса воды в термосе, если её начальная масса m₁ = 250 г. Потерями энергии пренебречь. Удельная теплоёмкость воды c = 4,2 кДж/(кг·°C), удельная теплота плавления снега λ = 3,3·10⁵ Дж/кг.

Тёплая вода отдаёт тепло, которое идёт на плавление снега и нагрев образовавшейся воды от 0 °C до 18 °C.

Теплота, отданная водой: Q = m₁c(t₂ − t₃) = 0,250 · 4,2 · (84 − 18) = 69,3 кДж.

На плавление и нагрев 1 кг снега требуется q = λ + ct₃ = 330 + 4,2 · 18 = 405,6 кДж/кг.

Масса растаявшего снега: m = Q/q = 69,3/405,6 ≈ 0,171 кг = 171 г.

Ответ: масса воды увеличилась примерно на 171 г.