В стакан калориметра налили 150 г воды. Начальная температура калориметра и воды 55 °С. В эту воду опустили кусок льда, имевшего температуру 0 °С. После того как наступило тепловое равновесие, температура воды в калориметре стала 5 °С. Определите массу льда. Теплоемкостью калориметра пренебречь.

Рассматриваем баланс тепла: остывая с 55 °C до 5 °C, вода отдала тепло, которое пошло на плавление льда при 0 °C и последующий нагрев получившейся воды до 5 °C. Теплоёмкостью калориметра пренебрегаем.

1. Тепло, отданное исходной водой массой $m_w=150$ г:

2. Это тепло ушло на:

• плавление льда массы $m$: $Q_{\text{пл}}=m\lambda$, где $\lambda\approx 3{,}34\cdot10^5$ Дж/кг;

• нагрев растаявшего льда (уже воды) с 0 до 5 °C: $Q_{\text{наг}}=m c \cdot 5$.

Баланс:

Отсюда

Ответ: примерно 89 г льда.