Тепловые Явления — Задание 23 ЕГЭ по физике №00018094

Идея

Это задача-ловушка: тут надо не считать, а рассуждать. Вода уже при $0\,^\circ$С, остывать ниже нуля без замерзания она не может. Холодный лёд ($-10\,^\circ$С) хочет нагреться до $0\,^\circ$С и для этого «забирает» тепло. Откуда взять тепло? Только если часть воды замёрзнет (отдаст теплоту кристаллизации). Проверим, хватит ли воды.

Шаг 1. Сколько тепла нужно льду

Чтобы нагреть лёд до $0\,^\circ$С: $Q_{лёд}=c_{льда}m_{льда}\cdot 10=2100\cdot 0{,}05\cdot 10=1050$ Дж.

Шаг 2. Может ли вода это дать

Если бы замёрзла вся вода, она отдала бы $\lambda m_в=3{,}3\cdot 10^5\cdot 0{,}08=26400$ Дж — это многократно больше нужных $1050$ Дж. Значит замёрзнет лишь крошечная часть воды, лёд нагреется ровно до $0\,^\circ$С, и дальше система останется при нуле: и вода, и лёд сосуществуют.