Большое количество льда при температуре плавления находится в калориметре. Какая масса льда расплавится после добавления 3, 3 кг воды, имеющей температуру 35 °С, и установления теплового равновесия? Ответ дайте в кг.

Для решения задачи используем закон сохранения энергии. В данной ситуации мы имеем калориметр, в котором находится лед, а также добавляем горячую воду. При установлении теплового равновесия теплота, отданная водой, равна теплоте, поглощённой льдом. Обозначим: - \( m_w = 3.3 \) кг — масса воды, температура которой 35 °С. - \( c_w = 4.18 \) Дж/(кг·°С) — удельная теплоемкость воды. - \( L_f = 334 \) кДж/кг — теплота плавления льда. - \( m_l \) — масса льда, которая расплавится. 1. **Рассчитаем количество теплоты, отданное водой**: \[ Q_{\text{вода}} = m_w \cdot c_w \cdot (T_{нач} - T_{кон}) \] Здесь \( T_{нач} \) — 35 °С, \( T_{кон} \) — 0 °С (температура плавления льда). Подставим значения: \[ Q_{\text{вода}} = 3.3 \cdot 4.18 \cdot (35 - 0) = 3.3 \cdot 4.18 \cdot 35 \] 2. **Вычислим**: \[ Q_{\text{вода}} = 3.3 \cdot 4.18 \cdot 35 \approx 3.3 \cdot 146.3 \approx 483.9 \text{ кДж} \] 3. **Количество теплоты, необходимое для плавления льда**: \[ Q_{\text{лед}} = m_l \cdot L_f \] При равенстве теплоты: \[ Q_{\text{вода}} = Q_{\text{лед}} \] Таким образом: \[ 483.9 = m_l \cdot 334 \] 4. **Решим уравнение относительно массы льда \( m_l \)**: \[ m_l = \frac{483.9}{334} \approx 1.45 \text{ кг} \] Итак, масса льда, которая расплавится, составляет приблизительно **1.45 кг**.