Дано:

t0=-5°С

mш=5 кг

T0=400°C

T=0°C

t=0°С

cл=2100 Дж/(кг·°С)

сст=500 Дж/(кг·°С)

?=3,4·10^5 Дж/кг

Найти: mл–?

Решение:

Для того, чтобы расплавить лед, для начала необходимо нагреть его до температуры плавления t=0.По условию, вся энергия, выделившаяся при охлаждении стального шара, пойдет на нагревание и плавление льда. Запишем уравнение теплового баланса:

Qпол=Qотд

cлmл(t-t0)+ ?mл=сстmш(T-T0)

mл(сл(t-t0)+ ?)=ccтmш(T-T0)=>

mл=сстmш(Т-Т0)/(сл(t-t0)+ ?)=500 Дж/(кг·°С)·5 кг(0°С-400°С)/(2100 Дж/(кг·°С)(0°С+5°С)+3,4·10^5 Дж/кг)?|-2,9| кг?2,9 кг. Минус обозначает, что теплота была отдана. Берем модуль числа.

Ответ: 2,9

Это двухходовка на уравнение теплового баланса. Собсно, именно это там и говорится битым текстом.

То есть по ходам: некоторое количество льда 1) нагревается от -5 до 0 градусов; 2) плавится.

На первое действие - нагреть лёд массой m - затрачивается C'mΔt тепла, где C' - удельная теплоёмкость льда (благоволите найти в учебнике или в справочнике, чему она равна), а Δt - изменение его температуры, равное 5 градусам.

На второе действие затрачивается λm теплоты, где λ - удельная теплота плавления льда (ищется там же).

И вот всё это тепло, сумма двух значений, равна теплу, отданному стальным шариком, то есть m₂C₂'Δt₂, где m₂ - масса шарика, C₂' - удельная теплоёмкость стали, Δt₂ - изменение температуры шарика.

Так что уравнение тут простенькое до безобразия: C'mΔt + λm = m₂C₂'Δt₂, и в нём известно всё, кроме m. То есть решается оно проще некуда.