Задача 5. Ознакомьтесь с решением задачи. В 5 л воды при температуре 40 °C опустили 3 кг льда. Сколько льда растает? Какой будет температура смеси?

Масса воды объёмом 5 л равна примерно 5 кг. Используем \(c=4200\) Дж/(кг·°C) и \(\lambda=3.4\cdot10^5\) Дж/кг. Считаем, что лёд имеет температуру 0 °C.

1. Теплота, которую вода отдаст, охладившись до 0 °C: \(Q=cm\Delta t=4200\cdot5\cdot40=840000\) Дж.
2. На плавление массы льда \(m\) требуется \(Q=\lambda m\), поэтому \(m=Q/\lambda=840000/(3.4\cdot10^5)\approx2.47\) кг.
3. Растает меньше 3 кг льда, следовательно, часть льда останется. В равновесии смесь воды и льда имеет температуру 0 °C.

Ответ: растает примерно 2,47 кг льда; температура смеси будет 0 °C.