Лед массой 20 кг при температуре -20C опущен в 20 литров

mл = 20 кг.

t1 = - 20 С.

t2 = 0 С. 

Vв = 20 л = 0,02 м³.

= 1000 кг/м³.

t3 = 70 С.

Cл = 2100 Дж/кг *С.

Cв = 4200 Дж/кг *С.

q = 3,4 *10⁵ Дж/кг.

Qл - ?

Qв - ?

Нужное количество для плавления льда Qл будет суммой: Qл = Q1 + Q2, где  Q1 - количество теплоты нужное для нагревания льда от температуры t1 до температуры плавления льда t2, Q2 - количество теплоты нужное на самого плавления.

Q1 = Сл *mл *(t2 - t1).

Q2 = q *mл.

Qл = 2100 Дж/кг *С *20 кг *(0 С - (- 20 С)) + 3,4 *10⁵ Дж/кг *20 кг = 7640000 Дж.

Количество теплоты Qв, которое выделится при остывании воды выразим по формуле: Qв = Св *mв *(t3 - t2).

Массу воды выразим формулой: mв = Vв *.

Qв = 4200 Дж/кг *С *0,02 м³*1000 кг/м³ *(70 С - 0 С)= 5880000 Дж.

Сл *mл *(t2 - t1) + q *mл" = Qв.

mл" = (Qв - Сл *mл *(t2 - t1))/ q.

mл" = (5880000 Дж - 2100 Дж/кг *С *20 кг *(0 С - (- 20 С))/ 3,4 *10⁵ Дж/кг = 14,8 кг. 

Ответ: расплавится только mл" = 14,8 кг льда.