В воду массой 0.5 кг имеющей начальную температуру 10 градусов цельсия, положили лед массой 0.2 кг, температура которого - 20 градусов цельсия. При какой температуре установится термодинамическое равновесие?

Для начала найдем сколько тепла может забрать лед и сколько может отдать вода.

Qл=Cл*Мл*дТл=2100*0.2*20=8400 Дж, столько тепла лед заберет пока нагреется до 0 градусов

Теплоемкость плавления льда равна 335 000 Дж/кг

Qп=335 000*0.2=67 000 Дж

Qв=Cв*Мв*дТв=4200*0.5*10=21 000 Дж, столько тепла вода может отдать при охлаждении до 0 градусов.

Так, как для плавления льду требуется гораздо больше тепла, чем ему может отдать вода, часть льда растает, а часть будет находится в состоянии равновесия в остывшей до 0 градусов воде. Температура в сосуде будет 0 градусов.