В данной задаче мы будем использовать закон сохранения энергии:
Количество тепла, переданное от воды к льду, равно количеству тепла, необходимого для плавления льда.
Количеством тепла, передаваемого или поглощаемого телом, можно вычислить по формуле:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество тепла, m - масса тела, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.
Мы знаем, что после полного таяния льда температура стала 5°C, а начальная температура была 0°C. Следовательно, изменение температуры было равно 5°C - 0°C = 5°C.
Также, мы знаем, что удельная теплоемкость воды равна 4.186 Дж/(г°C), а удельная теплоемкость льда при его плавлении равна 333.5 Дж/г.
Тепло, переданное от воды к льду, равно теплу, необходимому для плавления льда:
Q1 = Q2,
m1 * c1 * ΔT1 = m2 * c2 * ΔT2,
где Q1 - количество тепла, переданного от воды, Q2 - количество тепла, необходимого для плавления льда, m1 - масса воды, c1 - удельная теплоемкость воды, ΔT1 - изменение температуры воды, m2 - масса льда, c2 - удельная теплоемкость льда, ΔT2 - изменение температуры льда.
Подставим известные значения:
177г * 4.186 Дж/(г°C) * (5°C - 0°C) = m2 * 333.5 Дж/г * (5°C - 0°C).
Упростим выражение:
177г * 4.186 Дж/(г°C) * 5°C = m2 * 333.5 Дж/г * 5°C,
или
3707.19 Дж = m2 * 1667.5 Дж.
Разделим обе части равенства на 1667.5 Дж:
m2 = 3707.19 Дж / 1667.5 Дж ≈ 2,22г.
Таким образом, масса льда равна приблизительно 2,22 г.
