Після того, як всі лід розтав, яка була температура утвореної води, і скільки води виявилось у калориметрі?

Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобятся данные о начальной и конечной температуре, массе и теплоемкости воды и калориметра.

1. Давайте первым делом определимся с формулой, которую мы будем использовать. Для нашего случая подойдет формула для вычисления переданного тепла:

$Q=m\cdot c\cdot \mathrm{\Delta }T$,

где $Q$ - переданное тепло, $m$ - масса вещества, $c$ - удельная теплоемкость вещества, $\mathrm{\Delta }T$ - изменение температуры.

2. Зная эту формулу, мы можем перейти к решению задачи. Допустим, в калориметре находилась некоторая масса воды, которая была охлаждена до комнатной температуры. Обозначим эту массу воды как $m_{\text{воды}}$, а начальную температуру воды как $T_{\text{нач}}$.

3. После того, как все лед растаял, система находилась в состоянии теплового равновесия. Пусть конечная температура воды и калориметра будет обозначена как $T_{\text{кон}}$. Для удобства обозначим также массу калориметра как $m_{\text{кал}}$ и его удельную теплоемкость как $c_{\text{кал}}$.

4. Согласно условию задачи, вся переданная калориметру энергия была потрачена на нагревание воды. Поэтому количество тепла, которое было передано, равно количеству тепла, которое поглотила вода:

$Q=Q_{\text{воды}}$,

где $Q_{\text{воды}}$ - переданное тепло воде.

5. Подставим значения в формулу для переданного тепла:

$Q=m_{\text{воды}}\cdot c_{\text{воды}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}$,

где $c_{\text{воды}}$ - удельная теплоемкость воды, $\mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}$ - изменение температуры воды.

6. Также по условию задачи известно, что температура воды изначально была ниже комнатной и остывала до комнатной температуры. То есть $\mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}$ равно разности начальной и конечной температур:

$\mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}=T_{\text{кон}}-T_{\text{нач}}$.

7. Зная все эти значения, мы можем выразить массу воды исходя из переданного тепла и удельной теплоемкости:

$m_{\text{воды}}=\frac{Q}{c_{\text{воды}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{воды}}}$.

8. Теперь, когда у нас есть значение $m_{\text{воды}}$, мы можем найти массу калориметра с помощью информации о переданном тепле и удельной теплоемкости калориметра:

$m_{\text{кал}}=\frac{Q}{c_{\text{кал}}\cdot \mathrm{\Delta }{T}_{\text{кон}}}$.

Здесь $\mathrm{\Delta }{T}_{\text{кон}}$ - разность конечной температуры и комнатной температуры.

Таким образом, чтобы определить конечную температуру воды и массу воды в калориметре, необходимо знать переданное тепло ($Q$), удельную теплоемкость воды ($c_{\text{воды}}$), начальную температуру воды ($T_{\text{нач}}$), удельную теплоемкость калориметра ($c_{\text{кал}}$), конечную температуру ($T_{\text{кон}}$) и комнатную температуру. Подставив эти значения в вышеуказанные формулы, мы можем получить ответ на задачу.