5а. Какая установится окончательная температура, если 500 г льда при температуре 0 °C погрузить в 4 л воды при температуре 30 °C?

Считаем, что теплообмена с окружающей средой нет. Масса воды \(4\) л = \(4\) кг. Сначала проверим, хватит ли её теплоты для плавления льда: вода, остывая до 0 °C, отдаёт \(Q_{в}=4\cdot4{,}2\cdot30=504\) кДж, а для плавления 0,5 кг льда нужно \(Q_{пл}=0{,}5\cdot334=167\) кДж. Значит, весь лёд растает, и итоговая температура будет выше 0 °C.

После плавления лёд станет водой; общая масса воды составит \(4+0{,}5=4{,}5\) кг. На нагрев этой воды от 0 °C остаётся \(504-167=337\) кДж.

Из уравнения \(337=4{,}5\cdot4{,}2\cdot t\) находим \(t\approx17{,}8\) °C.

Ответ: установится температура приблизительно 17,8 °C.