Согласно закону сохранения энергии, тепло, выделяющееся льдом, должно равняться теплу поглощаемому водой и колориметром. Поэтому можно использовать формулу q = m * c * ΔT, где q - количество тепла, m - масса вещества, c - удельная теплоёмкость, ΔT - изменение температуры.
Для воды m = 1,5 кг, c = 4,18 кДж/(кг·°C), ΔT = T - 20°C. Для льда m = 40 кг, c = 2,09 кДж/(кг·°C), ΔT = T - (-10)°C.
Используя это, можем составить уравнение: mвода * cвода * (T - 20) = mльда * cльда * (T - (-10))
Подставляем известные значения: 1,5 * 4,18 * (T - 20) = 40 * 2,09 * (T - (-10))
Решаем уравнение для T. Чтобы облегчить расчеты, можно упростить уравнение, убрав коэффициенты: 1,5 * (T - 20) = 40 * (T - (-10))
Раскрываем скобки: 1,5T - 30 = 40T + 400
Собираем все члены с T на одной стороне: 1,5T - 40T = 400 + 30
Объединяем члены: -38,5T = 430
Делим обе части на -38,5: T = 430 / -38,5
Выполняем деление: T ≈ -11,17°C
Температура установится около -11,17°C.