Ответ:
Лёд поглощает тепло чая не только при нагревании, но и при плавлении. На плавление требуется значительное количество энергии: удельная теплота плавления льда велика. Затем получившаяся холодная вода также нагревается, забирая тепло у чая. Поэтому даже небольшой кусочек льда может заметно понизить температуру чая.
