Калориметр, вода и лёд

Мощность нагревателя постоянна и в обоих опытах идёт на нагрев добавляемого вещества (во втором — ещё и на плавление льда). Запишите такой баланс мощности для каждого опыта и исключите мощность.

В первом случае мощность нагревателя расходуется на нагрев доливаемой воды, во втором случае – на расплавление и нагрев добавляемого льда. Пусть \(\mu_1\) – скорость изменения массы в первом случае, \(\mu_2\) – скорость изменения массы во втором случае, \(t\) – установившаяся температура в первом случае, \(\theta\) – установившаяся температура во втором случае. Тогда, учитывая, что мощность нагревателя неизменна, получим \[c\mu_1 t = \mu_2(\lambda + c\theta).\]

Решая это уравнение относительно \(\theta\), получим \[\theta = \frac{t - \dfrac{\lambda\mu_2}{c\mu_1}}{\dfrac{\mu_2}{\mu_1}} = 20{,}2~\text{°С}.\]