В этом случае можно использовать тепловой баланс. Сумма теплот, отданных водой и поглощенных льдом, должна равняться нулю. Давайте применим формулу:
м(вода) * с(вода) * ΔT(вода) + м(лед) * L(лед) = 0
где: м(вода) - масса воды, с(вода) - удельная теплоемкость воды, ΔT(вода) - изменение температуры воды, м(лед) - масса льда, L(лед) - удельная теплота плавления льда.
В нашем случае: м(вода) = 1500 г (1,5 л = 1500 г), с(вода) = 4,18 Дж/(г·°C), ΔT(вода) = Tf(конечная температура) - Ti(начальная температура) = Tf - 20°C, м(лед) = 200 г, L(лед) = 334 Дж/г.
Подставляем известные значения и решаем уравнение:
1500 г * 4,18 Дж/(г·°C) * (Tf - 20°C) + 200 г * 334 Дж/г = 0
После вычислений получаем:
6270(Tf - 20) + 66800 = 0
6270Tf - 125400 + 66800 = 0
6270Tf + 54200 = 0
6270Tf = -54200
Tf = -54200 / 6270
Tf ≈ -8,65°C
Таким образом, температура установится примерно -8,65°C.
