Для определения удельной теплоты плавления льда, нам нужно использовать закон сохранения энергии, который гласит, что количество теплоты, переданное от горячих тел (вода и калориметр) к холодному телу (лед), равно количеству теплоты, полученному холодным телом.

Давайте обозначим некоторые переменные:

• m1 = 100 г (масса воды)
• m2 = 200 г (масса калориметра)
• m3 = 9,3 г (масса льда)
• c = 4,18 Дж/(г·°С) (удельная теплоемкость воды)
• c_мед = 0,385 Дж/(г·°С) (удельная теплоемкость меди)
• t1 = 16 °С (начальная температура воды)
• t2 = 0 °С (начальная температура льда)
• t_конечная = 9 °С (конечная температура системы)
• L = ? (удельная теплота плавления льда)

Теперь мы можем рассмотреть, сколько теплоты передает вода и калориметр, а также сколько теплоты получает лед.

Шаг 1: Рассчитаем тепло, отданное водой:

Количество теплоты, отданное водой, можно рассчитать по формуле:

Q1 = m1 * c * (t1 - t_конечная)

Подставим значения:

Q1 = 100 г * 4,18 Дж/(г·°С) * (16 °С - 9 °С)

Q1 = 100 * 4,18 * 7 = 2926 Дж

Шаг 2: Рассчитаем тепло, отданное калориметром:

Количество теплоты, отданное калориметром, можно рассчитать аналогично:

Q2 = m2 * c_мед * (t1 - t_конечная)

Подставим значения:

Q2 = 200 г * 0,385 Дж/(г·°С) * (16 °С - 9 °С)

Q2 = 200 * 0,385 * 7 = 539 Дж

Шаг 3: Рассчитаем общее тепло, отданное водой и калориметром:

Q_отданное = Q1 + Q2 = 2926 Дж + 539 Дж = 3465 Дж

Шаг 4: Рассчитаем тепло, полученное льдом:

Лед получает тепло, необходимое для плавления и нагрева до конечной температуры:

Q_полученное = m3 * L + m3 * c * (t_конечная - t2)

Подставим значения:

Q_полученное = 9,3 г * L + 9,3 г * 4,18 Дж/(г·°С) * (9 °С - 0 °С)

Q_полученное = 9,3 * L + 9,3 * 4,18 * 9

Q_полученное = 9,3 * L + 9,3 * 37,62

Q_полученное = 9,3 * L + 350,43 Дж

Шаг 5: Приравняем количество теплоты:

Согласно закону сохранения энергии:

Q_отданное = Q_полученное

3465 Дж = 9,3 * L + 350,43 Дж

Шаг 6: Найдем L:

3465 - 350,43 = 9,3 * L

3114,57 = 9,3 * L

L = 3114,57 / 9,3

L ≈ 334,5 Дж/г

Ответ: Удельная теплота плавления льда составляет примерно 334,5 Дж/г.