Для решения этой задачи нам нужно воспользоваться законом сохранения энергии.
Поскольку температура воды увеличилась на 1°C за 45 минут, то скорость нагрева воды можно выразить как 1°C / 45 мин = 1/45 °C/мин.
За первые 12 минут температура увеличилась на 12 * (1/45) = 12/45 °C.
Рассмотрим изменение тепла воды и льда за эти 12 минут. Это изменение тепла равно Q = m1 * c * ΔT1 + m2 * L, где m1 и m2 - массы воды и льда соответственно, c - удельная теплоемкость воды, ΔT1 - изменение температуры воды за 12 минут, L - удельная теплота плавления льда.
В начале опыта (при смешивании воды и льда) температура равна 0°C, значит опыт начинается с процесса нагрева воды до 0°C. Значит m1 * c * 12/45 = m2 * L.
Когда масса воды равна массе льда (m1 = m2), то c * 12/45 = L
Отсюда отношение массы воды к массе льда в начале опыта равно 12/45 = 4/15.
Таким образом, отношение массы воды к массе льда в начале опыта равно 4 к 15.