Лёд в воде: что останется в калориметре

Сначала сравните, сколько тепла отдаёт вода при охлаждении до \(0\,^\circ\)C и сколько нужно льду, чтобы нагреться до \(0\,^\circ\)C. Затем выясните, растает ли весь лёд.

Охлаждаясь от \(t_1\) до \(0\,^\circ\)C, вода может отдать \(Q_1 = m_1 C_1 t_1 = 84\) кДж. Нагреть лёд от \(t_2\) до \(0\,^\circ\)C требуется \(Q_2 = m_2 C_2 (-t_2) = 42\) кДж. Так как \(Q_1 > Q_2\), лёд нагреется до \(0\,^\circ\)C и начнёт таять. На таяние идёт \(Q_1 - Q_2 = 42\) кДж. Полное плавление потребовало бы \(m_2\lambda = 132\) кДж, поэтому растает только часть льда. В конечном состоянии в калориметре смесь воды и льда при \(0\,^\circ\)C. Масса растаявшего льда \(m_3 = \dfrac{Q_1 - Q_2}{\lambda}\), а масса оставшегося льда \[M = m_2 - m_3 = m_2 - \frac{m_1 C_1 t_1 + m_2 C_2 t_2}{\lambda} = 0{,}27\text{ кг}.\]