Задача.
В ванну с водой массой m1 и температурой t1 положили кусок льда массой m2 и температурой t2. Определить установившуюся температуру t, массу воды после теплообмена m3, массу льда после теплообмена m4, если известны теплоёмкость воды с1 и льда с2, удельная теплота плавления λ, температура плавления льда t3.
Эта задача имеет несколько решений:
1. Лёд нагреется до температуры плавления, вода охладится до температуры плавления. Установилось тепловое равновесие при температуре t3.
2. Лёд нагреется до температуры плавления, часть или весь растает, вода охладится до температуры плавления. Установилось тепловое равновесие при температуре t3.
3. Лёд нагреется до температуры плавления, весь растает и полученная вода нагреется до какой-то температуры смеси t. Горячая вода охладится до температуры смеси t.
4. Лёд нагреется до температуры t ниже, чем температура плавления, горячая вода остынет до температуры плавления льда, полностью вся превратится в лёд и полученный лёд охладится до температуры t.
5. Лёд нагреется до температуры плавления t3. Вода охладится до температуры плавления льда и некоторая часть (возможно и вся) застынет.
Для этой задачи составляются графики, алгоритм, и используя программу Microsoft EXCEL находят всевозможные решения.
Решение этой задачи похоже на решение задачи на смешивание льда и пара.