Имеется смесь льда и воды. Количество энергии затраченной на нагрев и плавление льда ушло больше чем на охлаждение воды, то по идее, в какой-то момент, в этой смеси должен остаться кусок нерассплавленного льда, вода что была до этого и вода, что была получена при плавлении какой-то части льда.
Как найти массу расплавленного льда? Как вообще будет выглядеть уравнение теплового баланса?

У нас три процесса - нагрев льда, плавление льда, нагрев воды. У льда есть своя определенная масса, пусть она будет равна 1 кг. При нагревании нагревался весь лед, поэтому здесь оставим такую же массу. При плавлении в задачи должно быть указано массу расплавленного льда, пусть здесь она будет 0,5 кг. То есть расплавилась половина этого куска льда и обратилась в воду, а половина осталась в твердом агрегатном состоянии. Отсюда получим уравнение: Qводы=Qнагревания льда+Qплавления льда