"в калориметр с 1,5 л воды при температуре 20ºС кладут лёд его температура -10ºС какая температура установится в колориметры если масса льда равна 40 кг"

Теперь в колориметре установится итоговая температура равная равновесной температуре системы. Чтобы найти эту температуру, мы можем использовать закон сохранения энергии.

Мы знаем, что количество теплоты, отданное льду, равно количеству теплоты, поглощенному водой.

Теплота, отданная льду: Q_льда = m_льда * c_льда * (t_льда - t_финальная)

Теплота, поглощенная водой: Q_воды = m_воды * c_воды * (t_финальная - t_начальная)

Здесь m - масса, c - удельная теплоемкость вещества, t - температура.

Также известно, что сумма количества теплоты, отданного льду, и количества теплоты, поглощенного водой, равна нулю:

Q_льда + Q_воды = 0

m_льда * c_льда * (t_льда - t_финальная) + m_воды * c_воды * (t_финальная - t_начальная) = 0

Подставляем известные значения:

40 кг * 2100 Дж/кг·°C * (-10°C - t_финальная) + 1500 г * 4200 Дж/кг·°C * (t_финальная - 20°C) = 0

Решаем уравнение относительно t_финальная:

84000 кДж - 8400 кг·°C · t_финальная + 6300 кДж + 1260000 кДж = 0

1323000 кДж - 8400 кг·°C· t_финальная = 0

8400 кг·°C· t_финальная = 1323000 кДж

t_финальная = 1323000 кДж / 8400 кг·°C

t_финальная ≈ 157,5°C

Итак, окончательная температура в колориметре составит приблизительно 157,5°C.