В калориметре находится 1 кг льда при температуре −5 °C. Какую массу воды, имеющей температуру 20 °C, нужно добавить в калориметр, чтобы температура его содержимого после установления теплового равновесия оказалась −2 °C? Теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью калориметра пренебречь.
В результате теплообмена происходят процессы нагревания льда от t1 до установившейся температуры t, охлаждение воды от t2 до кристаллизация воды и охлаждение образовавшегося льда от tпл до установившейся температуры t. Для каждого из этих процессов запишем количество теплоты:
Так как при теплообмене отсутствует теплообмен с окружающей средой, то уравнение теплового баланса имеет вид:
откуда находим массу воды:
Ответ: 15 г.

