Задание OGEPHYS87F657: Нагревание и охлаждение тел. Количество теплоты. Удельная теплоёмкость:

Мокрый снег представляет собой смесь льда и воды при 0 °C. Его общая масса m_с = 200 г = 0,2 кг. Добавляют горячую воду массой m_г = 0,2 кг при 100 °C. После таяния снега общая температура T = 20 °C. Теплоёмкостью калориметра и потерями пренебрегаем.
Пусть x — первоначальная масса льда. Горячая вода охлаждается, её энергия расходуется на плавление этого льда и нагревание всей массы исходного мокрого снега, уже превратившегося в воду:
c_в · m_г(100 °C − T) = λx + c_в · m_с(T − 0 °C).
Отсюда
x = c_в[m_г(100 °C − T) − m_с · T]λ.
x = 4200 · [0,2 · 80 − 0,2 · 20]330000 кг ≈ 0,152727 кг.
Первоначальная жидкая вода в снегу имела массу m_ж = m_с − x.
m_ж = 0,2 кг − 0,152727 кг ≈ 0,047273 кг.
Вопрос относится к незамёрзшей воде, поэтому ответ ≈ 47 г.
Проверка: горячая вода отдаёт 67200 Дж; на нагревание 0,2 кг талой воды нужно 16800 Дж. Остаток 50400 Дж идёт на плавление льда. Найденные массы положительны и в сумме дают 200 г. Для проверки используем неокруглённые значения, а до граммов округляем только ответ.