Дано:V=100 л, t=30∘ C, t1=80∘ C, t2=−20∘C, m2−?решение:Запишем уравнение теплового баланса:Q1=Q2+Q3+Q4В этой формуле:Q1 — количество теплоты, отданное горячей водой некоторой массы m1 при охлаждении от температуры t1 до температуры t;Q2 — количество теплоты, необходимое для нагревания льда некоторой массы m2 от температуры t2 до температуры плавления tп (tп=0∘ C);Q3 — количество теплоты, необходимо для плавления льда массой m2;Q4 — количество теплоты, необходимое для нагревания воды, получившейся при таянии льда, от температуры tп до температуры t.Распишем указанные количества теплоты по известным формулам, тогда получим такое равенство:cвm1(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)Удельная теплоёмкость льда cл равна 2100 Дж/(кг·°C), удельная теплоёмкость воды cвравна 4200 Дж/(кг·°C), удельная теплота плавления льда λ равна 330 кДж/кг.Нам неизвестна масса горячей воды m1. Чтобы выразить её, воспользуемся тем фактом, что сумма объема горячей воды V1 и объема воды V2, получившейся при таянии льда, равна объему ванны V.V=V1+V2Домножим обе части на плотность воды ρ (она равна 1000 кг/м3), тогда:ρV=ρV1+ρV2ρV=m1+m2m1=ρV—m2Подставим это выражение в полученное выше равенство:cв(ρV—m2)(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)cвρV(t1—t)—cвm2(t1—t)=cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)Перенесем все члены с множителем m2 в правую часть, где вынесем его за скобки.cвρV(t1—t)=cвm2(t1—t)+cлm2(tп—t2)+λm2+cвm2(t—tп)cвρV(t1—t)=m2(cв(t1—t)+cл(tп—t2)+λ+cв(t—tп))cвρV(t1—t)=m2(cв(t1—tп)+cл(tп—t2)+λ)В итоге мы получим такую окончательную формулу:m2=cвρV(t1—t)cв(t1—tп)+cл(tп—t2)+λПереведём объем из литров в кубические метры:100л=0,1м3Произведём расчет численного ответа:m2=4200⋅1000⋅0,1⋅(80—30)4200⋅(80—0)+2100⋅(20—0)+330⋅103=29,7кг