Визначимо скільки теплоти виділить вода під час охолодження до 0 °С
Qох.води = cвmвΔtв = 4200*0,3*10 = 12600 Дж
Визначимо, скільки потрібно теплоти надати льоду, щоб він нагрівся до 0 °С
Qн.льоду = cлmлΔtл = 2100*0,4*20 = 16800 Дж
Qн.льоду > Qох.води, тому лід може отримати тільки 12600 Дж при охолодженні води і цього не достатньо для того, щоб лід нагрівся до температури плавлення (за рахунок охолодження води), тобто плавлення відбуватись не буде. А от вода, охолодиться до температури кристалізації і вся або частково перетвориться на лід. Під час кристалізації води виділиться ΔQ = Qн.льоду - Qох.води = 16800 - 12600 = 4200 Дж.
Визначимо, скільки виділиться теплоти при кристалізації води: Qкр.води = λmв = 334000*0,3 = 100200 Дж. Отже, Qкр.води > ΔQ тому вода частково кристалізується при 0 °С, а лід за рахунок цього нагріється до цієї температури, тому остаточна температура суміші буде 0 °С.
Відповідь: 0 °С.