В сосуд с водой массой 2кг, имеющую температуру 30оС, расположили лед

mв = 2 кг.

tв = 30 C. 

mл = 1 кг.

tл = 0 C.

Cв = 4200 Дж/кг*C.

= 340000 Дж/кг. 

t - ?

Нужное количество теплоты для плавлении льда Qл, выразим формулой: Qл =  * mл, где - удельная теплота плавления льда,  mл - масса льда.

Qл = 340000 Дж/кг * 1 кг = 340000 Дж.

Количество теплоты Qв, которое выделится при остывании воды, выразим формулой: Qв = Cв * mв * (tв - t), где Cв - удельная теплоёмкость воды, mв - масса воды, t, tв - окончательная и исходная температура воды.

Qв = 4200 Дж/кг*C * 2 кг * (30 C - 0 C) = 252000 Дж.

Так как для плавления всего льда количества теплоты, которое выделится при остывании воды не хватает, то найдём сколько льда можно расплавить при остывании воды.

Qл" =  * mл", где mл" - масса льда который расплавится.

Qл" = Qв.

mл" = Qв / .

mл" = 252000 Дж / 340000 Дж/кг = 0,74 кг. 

Ответ: в сосуде установится температура t = 0 C и в нем будет  mл = 0,26 кг льда и mв = 2,74 кг воды.