Калориметр. В калориметр, содержащий m₁ = 0,2 кг льда при температуре t₁ = -53°С, налили m₂ = 0,1 кг воды при температуре t₂ = +15°C. Какая температура установится в калориметре? Удельные теплоёмкости воды и льда принять равными с<0xE2><0x82><0x91> = 4200 Дж/(кг·К) и с<0xE2><0x82><0x91> = 2100 Дж/(кг·К), удельную теплоту плавления льда считать равной λ<0xE2><0x82><0x91> = 3,3·10⁵ Дж/кг. Ответ приведите в градусах Цельсия.

1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания льда до 0°C: Q₁ = c<0xE2><0x82><0x91> * m₁ * (0 - t₁) = 2100 * 0.2 * (0 - (-53)) = 22050 Дж.

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q₂ = λ<0xE2><0x82><0x91> * m₁ = 3.3*10⁵ * 0.2 = 66000 Дж.

3. Рассчитаем количество теплоты, отданное водой при охлаждении до 0°C: Q₃ = c<0xE2><0x82><0x91> * m₂ * (t₂ - 0) = 4200 * 0.1 * (15 - 0) = 6300 Дж.

4. Так как Q₁ + Q₂ > Q₃, весь лед не растает, и установится температура 0°C.