5. Кусок льда массой 5 кг при температуре - 30 оС опустили в воду, имеющую температуру 80 оС. Определить начальную массу воды в калориметре, если известно, что конечная температура смеси 55 C.

Для определения значения первоначальной массы воды будем использовать равенство: Cл * mл * Δtл + λ * mл + Св * mл * tу = Св * mв * (tв - tу), откуда выразим: mв = mл * (Cл * Δtл + λ + Св * tу) / (Св * (tв - tу)).

Постоянные и переменные: mл - масса льда (mл = 5 кг); Cл - уд. теплоемкость (Cл = 2100 Дж / (кг*К), лед); Δtл - изменение температуры льда (Δtл = 30 ºС); λ - уд. теплота плавления (λ = 34 * 10⁴ Дж/кг, лед); Св - уд. теплоемкость (Св = 4200 Дж / (кг*К), вода); tу - установившаяся температура (tу = 55 ºС); tв - первоначальная температура воды (tв = 80 ºС).

Вычисление: mв = 5 * (2100 * 30 + 34 * 10⁴ + 4200 * 55) / (4200 * (80 - 55)) = 30,19 кг.

Ответ: Начальная масса воды была равна 30,19 кг.