В калориметре находятся в тепловом равновесии вода и лед. После опускания в калориметр болта, имеющего массу 165 г и температуру –40 °С, 20% воды превратилось в лед. Удельная теплоемкость материала болта равна 500 Дж/(кг · К). Какая масса воды первоначально находилась в калориметре? Теплоемкостью калориметра пренебречь.
Так как вода и лед находятся в тепловом равновесии, то и до опускания болта, и после его нагревания температура в сосуде t0 = 0 °С. Согласно уравнению теплового баланса количество теплоты, выделившееся при замерзании воды, было затрачено на нагревание болта: где m — масса воды в сосуде, m1 — масса болта, с — удельная теплоемкость болта, r — удельная теплота плавления льда, t — начальная температура болта. Получим:
Ответ: m = 0,05 кг.

