Дано:
- Масса воды в калориметре (m_вода) = 330 г = 0,330 кг.
- Масса тающего льда (m_лед) = 84 г = 0,084 кг.
- Удельная теплоёмкость воды (c_вода) = 4200 Дж/(кг · °С).
- Удельная теплота плавления льда (L_лед) = 330 кДж/кг = 330000 Дж/кг.
Решение:
Найдем количество теплоты, необходимое для плавления льда: Q_плавл = m_лед * L_лед = 0,084 кг * 330000 Дж/кг = 27720 Дж.
Это количество теплоты должно быть равно количеству теплоты, которое вода отдает при охлаждении от начальной температуры (T_нач) до 0 °C: Q_охл = m_вода * c_вода * (T_нач - 0).
Уравнение: m_вода * c_вода * (T_нач - 0) = Q_плавл.
Подставим известные значения: 0,330 кг * 4200 Дж/(кг · °С) * T_нач = 27720 Дж.
Выразим T_нач: T_нач = 27720 Дж / (0,330 кг * 4200 Дж/(кг · °С)).
Посчитаем: T_нач ≈ 20 °C.
Ответ: Начальная температура воды в калориметре была приблизительно 20 °C.
