Определите объём льда температурой 0 °C, который необходим, чтобы охладить 2 л воды от 90 до 30 °C. (Плотность льда 900 кг/м³, удельная теплота плавления льда — 34 · 10⁴ Дж/кг.)

Предполагаем, что лёд сначала нагревается и тает при 0 °C, а полученная вода затем нагревается до 30 °C. Теплообменом с сосудом и окружающей средой пренебрегаем.

Вода отдаёт количество теплоты \(Q_1=mc\Delta t\). Масса 2 л воды равна 2 кг:

\(Q_1=2\cdot4200\cdot(90-30)=504000\) Дж.

На плавление 1 кг льда и нагрев образовавшейся воды от 0 до 30 °C требуется:

\(q=\lambda+c\cdot30=340000+4200\cdot30=466000\) Дж/кг.

Масса льда: \(m=Q_1/q=504000/466000\approx1{,}082\) кг.

Тогда объём льда \(V=m/\rho=1{,}082/900\approx0{,}00120\) м³, или примерно 1,20 л.

Ответ: примерно 1,20 л льда.