ЯсноПонятно24

Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть масса куска льда после достижения теплового равновесия равна mx, его температура равна t1, а температура жидкой воды в сосуде равна t.

Тепло, выделяющееся от льда при его нагревании до температуры t, равно теплу, поглощаемому жидкой водой при охлаждении до температуры t:

m0 * c * (t - t0) = mx * c * (t - t1),

где c - удельная теплоемкость вещества.

Также учтем, что после достижения теплового равновесия кусок льда полностью растает, то есть его температура станет равной 0°C, а температура жидкой воды в сосуде также будет равна 0°C:

mx * c * (0 - t1) = mx * L,

где L - удельная теплота плавления льда.

Из этих двух уравнений можно выразить mx:

m0 * (t - t0) = mx * (t - t1),

mx = m0 * (t - t0) / (t - t1).

Поскольку жидкой воды в сосуде значительно больше, чем масса льда, то температура жидкой воды практически не изменится, и можно принять t ≈ 0°C.

Таким образом, mx = m0 * (t - t0) / t.

Подставим известные значения: m0 = 1 кг, t0 = -10°C, t = 0°C.

mx = 1 * (0 - (-10)) / 0 = 10 кг.

Итак, масса куска льда после достижения теплового равновесия составит 10 кг.