6. В калориметре находится 3 кг льда при −20 °C. Какая температура установится в калориметре, если передать льду: а) 63 кДж; б) 200 кДж; в) 900 кДж; г) 1,24 МДж тепла? (−10 °C; 0 °C; 0 °C; 10 °C)

Чтобы нагреть лёд массой 3 кг от −20 °C до 0 °C, требуется \(Q_0=mc_{льда}\Delta t=3\cdot2{,}1\cdot20=126\) кДж. Для плавления льда при 0 °C требуется ещё \(Q_п=m\lambda=3\cdot330=990\) кДж.

1. а) \(63<126\) кДж: лёд остаётся твёрдым. \(\Delta t=63/(3\cdot2{,}1)=10\) °C, поэтому температура −10 °C.
2. б) \(126<200<126+990\): часть льда плавится, температура 0 °C.
3. в) \(126<900<1116\): часть льда плавится, температура 0 °C.
4. г) \(1240>1116\) кДж: весь лёд плавится, остаток нагревает воду. \(t=(1240-1116)/(3\cdot4{,}2)\approx9{,}8\) °C, то есть около 10 °C.

Ответ: а) −10 °C; б) 0 °C; в) 0 °C; г) около 10 °C.