54. Кусок льда, имеющий температуру 0 °C, помещён в калориметр с электронагревателем. Чтобы превратить этот лёд в воду с температурой 16 °C, требуется количество теплоты 80 кДж. Какая температура установится внутри калориметра, если лёд получит от нагревателя количество теплоты 50 кДж? Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с внешней средой пренебречь.

Найдём количество теплоты, необходимое для плавления всего льда. Для массы льда m полное количество теплоты равно m(λ + c·16), где λ ≈ 330 кДж/кг, c ≈ 4,2 кДж/(кг·°C). Следовательно:

Q_пл = 80 · 330 / (330 + 4,2·16) ≈ 66,5 кДж.

Нагреватель передал 50 кДж, то есть меньше теплоты, требуемой для полного плавления. Поэтому в калориметре останется лёд, и температура смеси будет равна температуре плавления.

Ответ: 0 °C.