В калориметр, содержащий 100 г воды при температуре 20 0C, бросают лёд массой 20 г при температуре −200C. Найдите установившуюся температуру в калориметре. Удельные теплоёмкости воды и льда 4200 Дж/кг⋅K и 2100 Дж/кг⋅K. Удельная теплота плавления льда 332 кДж/кг. Ответ дать в градусах Цельсия

Данные задачи: mв (исходная масса воды) = 100 г = 0,1 кг; tв (нач. температура воды) = 20 ºС; mл (масса добавленного льда) = 20 г = 0,02 кг; tл (нач. температура льда) = -20 ºС.

Константы: согласно условию Св (уд. теплоемкость воды) = 4,2 * 10³ Дж/(кг*ºС); Сл (уд. теплоемкость льда) = 2,1 * 10³ Дж/(кг*ºС); λл (уд. теплота плавления льда) = 332 * 10³ Дж/кг.

Тепловой баланс: Св * mв * (tв - tр) = Сл * mл * (0 - tн) + λл * mл + Св * mл * (tр - 0).

4,2 * 10³ * 0,1 * (20 - tр) = 2,1 * 10³ * 0,02 * (0 - (-20)) + 332 * 10³ * 0,02 + 4,2 * 10³ * 0,02 * (tр - 0).

8,4 - 0,42tр = 0,84 + 6,64 + 0,084tр.

0,504tр = 0,92 и tр = 0,92 / 0,504 = 1,83 ºС.

Ответ: Установившаяся температура равна 1,83 ºС.