Решение
Дано:
$\Delta m_1 = 21 \text{ г} = 0{,}021 \text{ кг}, \quad T_л = 0 \text{ °C}, \quad T_1 = 15 \text{ °C}$
$c = 4200 \text{ Дж/(кг}\cdot\text{°C)}, \quad \lambda = 3{,}3 \cdot 10^5 \text{ Дж/кг}$
Найти:
$M$ — исходная масса воды — ?
Решение:
Часть льда растаяла, значит итоговая температура смеси равна $T_л = 0$ °C (если бы расплавился весь лёд, температура поднялась бы выше нуля). Вода отдаёт теплоту, охлаждаясь от $T_1$ до $0$ °C; эта теплота идёт на плавление массы $\Delta m_1$ льда.
Уравнение теплового баланса:
$$Q_{отд} = Q_{пл}$$
$$c \cdot M \cdot (T_1 - T_л) = \lambda \cdot \Delta m_1$$
Выразим $M$:
$$M = \dfrac{\lambda \cdot \Delta m_1}{c \cdot (T_1 - T_л)}$$
Подставляем числа:
$$M = \dfrac{3{,}3 \cdot 10^5 \cdot 0{,}021}{4200 \cdot 15} = \dfrac{6930}{63000} = 0{,}11 \text{ кг}$$
Учитель в видео получает $M \approx 1{,}1$ кг (по вычислениям с округлением). Сверяем расчёт ещё раз:
$$M = \dfrac{3{,}3 \cdot 10^5 \cdot 0{,}021}{4200 \cdot 15}$$
$$\text{числитель} = 3{,}3 \cdot 10^5 \cdot 2{,}1 \cdot 10^{-2} = 6{,}93 \cdot 10^3$$
$$\text{знаменатель} = 4{,}2 \cdot 10^3 \cdot 15 = 6{,}3 \cdot 10^4$$
$$M = \dfrac{6{,}93 \cdot 10^3}{6{,}3 \cdot 10^4} = 0{,}11 \text{ кг}$$