9. В калориметр поместили 100 г воды с начальной температурой 20 °C и кусочек льда с начальной температурой 0 °C. Какова масса льда, если после установления теплового равновесия в сосуде установилась температура 5 °C? Дайте ответ в граммах с округлением до целого числа. Удельная теплоёмкость воды C = 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда 330 кДж/кг.

Тёплая вода отдаёт тепло, охлаждаясь от 20 °C до 5 °C. Лёд при 0 °C сначала плавится, затем образовавшаяся вода нагревается до 5 °C.

Теплота, отданная водой массой 0,1 кг: \(Q_1=0.1\cdot4200\cdot(20-5)=6300\) Дж.

На плавление 1 кг льда и нагрев талой воды до 5 °C требуется \(Q_2=330000+4200\cdot5=351000\) Дж.

Из теплового баланса \(m=Q_1/Q_2=6300/351000\approx0.01795\) кг \(=17.95\) г.

Ответ: 18 г.