Для решения этой задачи мы будем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что сумма теплоты, полученной одним телом, равна сумме теплоты, отданной другим телом. В нашем случае это означает, что теплота, которую теряют калориметр и вода, равна теплоте, которую получает лед для плавления и нагрева. Давайте разберем шаги решения: 1. **Определим данные:** - Масса калориметра (м_мед) = 200 г = 0,2 кг - Масса воды (м_вода) = 150 г = 0,15 кг - Начальная температура калориметра с водой (Т_нач) = 25 °С - Конечная температура (Т_кон) = 5 °С - Удельная теплоемкость меди (c_мед) = 390 Дж/(кг∙°С) - Удельная теплоемкость воды (c_вода) = 4,2 кДж/(кг∙°С) = 4200 Дж/(кг∙°С) - Удельная теплота плавления льда (L) = 333 кДж/кг = 333000 Дж/кг - Масса льда (м_лед) = ? 2. **Найдём количество теплоты, отданное калориметром и водой:** - Теплота, отданная медным стаканом: Q_мед = м_мед * c_мед * (Т_нач - Т_кон) Q_мед = 0,2 * 390 * (25 - 5) = 0,2 * 390 * 20 = 1560 Дж - Теплота, отданная водой: Q_вода = м_вода * c_вода * (Т_нач - Т_кон) Q_вода = 0,15 * 4200 * (25 - 5) = 0,15 * 4200 * 20 = 12600 Дж - Общая теплота, отданная калориметром и водой: Q_отданное = Q_мед + Q_вода = 1560 + 12600 = 14160 Дж 3. **Найдём количество теплоты, полученной льдом:** - Лед сначала плавится, а затем нагревается до конечной температуры. - Теплота, необходимая для плавления льда: Q_плавление = м_лед * L - Теплота, необходимая для нагрева воды от льда до конечной температуры: Q_нагрев = м_лед * c_вода * (Т_кон - 0) Q_нагрев = м_лед * 4200 * (5 - 0) = м_лед * 21000 Дж - Общая теплота, полученная льдом: Q_полученное = Q_плавление + Q_нагрев Q_полученное = м_лед * 333000 + м_лед * 21000 = м_лед * (333000 + 21000) = м_лед * 354000 Дж 4. **Составим уравнение:** - По закону сохранения энергии: Q_отданное = Q_полученное 14160 = м_лед * 354000 5. **Решим уравнение для нахождения массы льда:** - м_лед = 14160 / 354000 ≈ 0,0400 кг 6. **Переведем массу льда в граммы:** - м_лед = 0,0400 кг * 1000 г/кг = 40 г Таким образом, масса льда составляет **40 грамм**.