В теплоизолированный цилиндрический сосуд поместили кусок льда массой $M$ при температуре $T=0~{}^\circ С$ и прочно прикрепили его ко дну (см. рис.). Затем залили этот лед водой такой же массы $M$. Вода полностью покрыла лед и достигла уровня $H=20~ см$.
Определите, какова была температура этой воды, если после установления теплового равновесия уровень ее опустился на $b=0.4~ см$.
Плотность воды и льда равны соответственно $\rho_в=1000 ~кг/м^3$ и $\rho_л=920~ кг/м^3$, удельная теплоемкость воды $c = 4200 ~Дж/(кг \cdot К)$, удельная теплота плавления льда $\lambda=330~ кДж/кг$.
