Задание OGEPHYSDE6435: Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Уравнение теплового баланса:

Шарик прогрет в кипящей воде, поэтому при обычном атмосферном давлении его начальная температура равна 100 °C. Лёд находится при температуре плавления 0 °C. По условию вся отдаваемая шариком энергия расходуется на плавление, так что конечная температура шарика равна 0 °C. Масса растаявшего льда m_л = 12 г = 0,012 кг.
Используем теплоёмкость меди c = 400 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹ и теплоту плавления льда λ = 330000 Дж·кг⁻¹. Предварительный нагрев льда отсутствует; нагрев образовавшейся воды также не входит в условие.
Шарик отдаёт Q_м = cmΔt, лёд получает Q_л = λ · m_л. Баланс:
cmΔt = λ · m_л.
m = λ · m_лcΔt.
Δt = 100 °C − 0 °C = 100 °C.
m = 330000 · 0,012400 · 100 кг = 0,099 кг = 99 г.
Проверка: шарик массой 0,099 кг при охлаждении на 100 °C отдаёт 3960 Дж. На плавление 0,012 кг льда требуется те же 3960 Дж. Используется именно медь, а не теплоёмкость воды, в которой шарик был предварительно нагрет. Ответ: 99 г.