Вначале кусок льда будет нагреваться до 0 градусов по
Цельсию, затем будет плавится при постоянной температуре, полученная вода
нагреется до температуры, которую и нужно определить. Эти процессы
происходят из-за передачи льду энергии от остывающей воды. Исходя из уравнения
теплового баланса
Qнаг.льда + Qплавл. льда + Qнаг.воды = Qохл.воды
(1)Qнаг.льда = cлmл(t0-t1); Qплавл. льда=λmл; Qнаг.воды = cвmл(t-t0); Qохл.воды = cвmв(t2-t), где t1=-20, t2=80, t0=0, t-неизвестная температура.
Подставим эти выражения в уравнение (1) имеем:
cлmл(t0-t1)+ λmл+ cвmл(t-t0)= cвmв(t2-t); cлmл(t0-t1)+ λmл = cвmв(t2-t) – cвmл(t-t0);cлmл(t0-t1)+ λmл = cвmвt2 – cвmвt – cвmлt – cвmлt0;cлmл(t0-t1)+ λmл – cвmвt2 + cвmлt0 = – cвmвt – cвmлt ;cвmвt2 – cлmл(t0-t1) – λmл – cвmлt0 = (cвmв + cвmл) t;t = (cвmвt2 – cлmл(t0-t1) – λmл – cвmлt0)/(cвmв + cвmл);t = (4200*10*80 – 2100*4*20 – 340000*4 – 4200*4*0)/(4200*80+4200*4)=5,2°СОтвет:5,2°С