Чтобы решить эту задачу, можно использовать формулу, связывающую количество теплоты, массовую долю вещества и его удельную теплоемкость:
\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
- \( m \) — масса вещества (в килограммах),
- \( c \) — удельная теплоемкость (в джоулях на килограмм на градус Цельсия),
- \( \Delta T \) — изменение температуры (в градусах Цельсия).
В данном случае:
- \( Q = 40\,000 \) Дж (40 кДж),
- \( m = 4\, \text{кг} \),
- \( c = 2100\, \text{Дж/(кг·°C)} \).
Теперь мы можем выразить изменение температуры \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{Q}{m \cdot c} \]
Подставим известные значения:
\[ \Delta T = \frac{40\,000}{4 \cdot 2100} \]
Сначала вычислим знаменатель:
\[ 4 \cdot 2100 = 8400 \]
Теперь продолжаем вычисления:
\[ \Delta T = \frac{40\,000}{8400} \approx 4.76 \text{°C} \]
Таким образом, лёд охладится примерно на 4.76 градуса Цельсия.