Жаркий июльский день. Петя, изнемогая от зноя, решил приготовить себе и Маше прохладительный напиток. В сосуд, содержащий

В зависимости от начальных температур льда и воды, а также от их количества, конечное состояние смеси может иметь несколько вариантов. Это может быть лед с температурой ниже 0 градусов, смесь льда и воды при 0 градусов с различным процентным соотношение льда и воды в этой смеси, или вода с температурой выше 0, но ниже начальной температуры остывающей воды. Для составления уравнения теплового баланса вначале нужно провести анализ и выяснить - в каком конечном состоянии будет смесь. На рисунке http://prntscr.com/d6a8vs приведен данный анализ, составлено уравнение теплового баланса и выполнен расчет. Вначале сравниваем количество теплоты, которое может отдать вода, остывая до 0, и количество теплоты, которое нужно льду, чтобы нагреться до 0. Вода может отдать тепла больше, значит лед нагреется до 0 и начнет плавиться. Далее сравниваем оставшееся количество теплоты, которое еще может отдать вода, остывая до 0, и тепло, нужное льду, чтобы полностью растаять. В данной задаче тепла остывающей воды хватит и на полное плавление льда. Очевидно, что дальше вода, получившаяся из льда, будет продолжать нагреваться, а изначально теплая вода - остывать. Остановится процесс теплообмена при некоторой температуре (установившейся), которую мы и ищем. Зная, как пойдет процесс, составляем уравнение теплового баланса и находим конечную температуру.