9. В сосуде смешали 150 г воды при 100°C и 250 г воды со льдом при 0°C. Определите массу льда, которая растает после установления теплового равновесия. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда 340,000 Дж/кг.

При охлаждении горячая вода может отдать до 0 °C:

\(Q=0.15\cdot4200\cdot100=63000\) Дж.

Эта теплота идёт на плавление льда при 0 °C. Масса растаявшего льда:

\(m=Q/\lambda=63000/340000\approx0.1853\) кг.

Этого меньше 0,25 кг, поэтому часть льда останется и равновесная температура будет 0 °C.

Ответ: растает примерно 0,185 кг льда (185 г).