Количество теплоты, отдаваемое водой равно:
Q1=m1*c1*(5-0)=2*4.2*5=42 кДж
Количество теплоты отдаваемое водой при превращении в лёд:
Q2=m1*l=2*330=660 кДж
Итого: Q12=42+660=702 кДж
Количество теплоты, получаемое льдом для нагревания до 0:
Q3=m2*c2*(40-0)=5*2.1*40=420 кДж
Итак мы имем m1+m2=7 кг льда и избыток теплоты
Q12-Q3=702-420=282 kДж
Этот избыток теплоты пойдёт на таяние некоторого количества льда, которое мы и определим:
m3=282/330=0.855 кг.
Таким образом, после установления теплового равновесия в калориметре окажется
7-0.855= 6.145 кг льда
0.855 кг воды при температуре 0 градусов С
За два периода распадается половина и ещё половина от половины оставшихся ядер - т.е три четверти от того что было , одна четверть остаётся.
За три периода распадается три четверти плюс половина от оставшейся четверти - т.е семь восьмых.
За пять периодов распадётся 31/32 ядер 1/32 останется.
Искомое отношение равно 31
Естественно все это носит статистический характер и справедливо на большом количестве ядер. В условиях нескольких экспериментов это будет нормальное распределение с посчитанным матожиданием и дисперсией нормального распределения. ))