Для решения задачи необходимо использовать уравнение теплового баланса, согласно которому количество теплоты, отданное стальным шаром, равно количеству теплоты, необходимой для нагрева и плавления льда. Обозначим: m - масса льда (кг) c_сталь - удельная теплоемкость стали, примерно 460 Дж/(кг·К) c_лед - удельная теплоемкость льда, примерно 2100 Дж/(кг·К) L - скрытая теплота плавления льда, примерно 334000 Дж/кг Сначала найдем количество теплоты, которое отдаст стальной шар, охлаждаясь от 400 °C до 0 °C: Q_шар = m_шар * c_сталь * ΔT где m_шар = 5 кг, ΔT = 400 °C - 0 °C = 400 °C. Теперь подставим значения: Q_шар = 5 кг * 460 Дж/(кг·К) * 400 К = 920000 Дж. Теперь найдём количество теплоты, необходимое для нагрева льда от -5 °C до 0 °C и его плавления: Q_лед = m * c_лед * ΔT + m * L Где ΔT = 0 °C - (-5 °C) = 5 °C. Теперь запишем это уравнение: 920000 Дж = m * 2100 Дж/(кг·К) * 5 К + m * 334000 Дж/кг. Перепишем уравнение и выразим m: 920000 Дж = m * (2100 * 5 + 334000) 920000 Дж = m * (10500 + 334000) 920000 Дж = m * 344500. Теперь найдем массу льда: m = 920000 Дж / 344500 Дж/кг ≈ 2,67 кг. Таким образом, стальной шар массой 5 кг может расплавить примерно 2,67 кг льда, температура которого -5 °C, охлаждаясь от 400 до 0 °C.
