ID: 00004227
В стакан калориметра, содержащий 250 г воды, опустили кусок льда массой 140 г, имевшего температуру 0 °С. Когда наступило тепловое равновесие, весь лёд уже растаял, а температура воды стала равной 0 °С. Определите начальную температуру воды. Теплоёмкостью калориметра и теплообменом с окружающей средой пренебречь.
Источник: ФИПИ
Потерь энергии нет, поэтому теплота, отданная водой при охлаждении от $t_1$ до $t_2 = 0$ °С, идёт на плавление льда. Уравнение теплового баланса:
$c\,m_{в}(t_1 - t_2) = \lambda\,m_{л}$, откуда $t_1 = \dfrac{\lambda\,m_{л}}{c\,m_{в}} + t_2$, где $c$ и $m_{в}$ — удельная теплоёмкость и масса воды, $\lambda$ и $m_{л}$ — удельная теплота плавления и масса льда.
Подставим числа: $t_1 = \dfrac{3{,}3\cdot10^5\cdot0{,}14}{4200\cdot0{,}25} + 0 = 44$ °С.