Найти температуру смеси 0,5 кг воды при температуре + 15 градусов и 0,5 кг льда с температурой - 10 градусов после установления теплового равновесия

Запишем условие теплового равновесия:

Qв=Qл1 + Qл2 + Qл3, где Qв - телота выделившаяся при охлождении воды, Qл1 - теплота, затраченная на нагрев льда до 0 С, Qл2 - теплота, затраченная на плавление льда, Qл3 - тело затраченное на нагрев воды, которая получилось после тачния льда.

1) Qв = Cв*Mв * (tв - tк), где Св = 4200 дж / (кг*С), tв = + 15C, tк - температура смеси

2) Qл1 = Сл*Mл * (0C - tл), где Сл = 2100 дж / (кг*С), tл = - 10 С, 0 С - это ноль градусов

3) Qл2 = Yл*Mл, где Yл = 340000 дж/кг

4) Qл3 = Св * Mл * (tк - 0 С)

=> Cв*Mв * (tв - tк) = Сл*Mл * (0C - tл) + Yл*Mл + Св * Mл * (tк - 0 С)

отсюда tк = (Св * Mв*tв + Сл*Mл*tл - Yл*Mл) / (Св * Mл + Cв*Mв)

т. к. Mв = M л = 0.5 кг, то

tк = (Св*tв + Сл*tл - Yл) / 2 Св = - 35 С.

Но т. к. такого быть не могло, то значит, что лед растаял не полностью и сследовательно вода и лед находятся при нуде градусов.

Ответ: температура смеси = 0 С