Задание №3. В калориметр, содержащий 250 г воды при температуре 15 °C, брошено 20 г мокрого снега. Температура в калориметре понизилась на 5 °C. Сколько воды было в снеге? Теплоёмкостью калориметра пренебречь.

Считаем, что мокрый снег состоит из льда и воды при 0 °C, а конечная температура смеси равна \(15-5=10\) °C. Используем \(c=4{,}2\) Дж/(г·°C) и удельную теплоту плавления льда \(\lambda=330\) Дж/г.

Вода в калориметре, остывая на 5 °C, отдаёт \(Q=250\cdot4{,}2\cdot5=5250\) Дж.

Пусть в снеге было \(x\) г воды; тогда льда было \(20-x\) г. Вся масса снега нагревается от 0 до 10 °C, а лёд дополнительно плавится:

\(5250=(20-x)\cdot330+20\cdot4{,}2\cdot10\).

\(5250=6600-330x+840\), откуда \(330x=2190\) и \(x\approx6{,}64\) г.

Ответ: примерно 6,6 г воды.