m1 = 500 г = 0.5 кг
m2 (воды) = pV = 0,004 * 1000 = 4 кг
t1 = 30 C
t2 = 0 C
L = 330000 Дж/кг
c = 4200 Дж/кг * К
t3 - ?
Q = Lm
Q = cm(t2-t1)
Q = 33 * 10^4 * 0.5 = 165 000 Дж = 165 кДж.
Для того, чтобы определить изменение температуры, необходимо знать, сколько теплоты отдает вода при охлаждении на 1 С:
Q = cmdT
Q = 4200 * 4 * 1 = 16800 Дж.
Теперь найдем изменение температуры при таянии льда:
165 000/16800 = 9.8 С
Найдем изменение температуры:
30 - 9.8 = 20.2 С
Теперь мы имеем воду при температуре 20.2 С массой 4 кг и воду при температуре 0 С массой 0.5 кг. Ну и теперь, зная отношение масс ( 8:1) можем найти температуру смеси:
T = 20.2 * 8/9 = 18 C.
Все это объясняется физическими свойствами воздуха и некоторых материалов.
Самым распространенный для задерживания тепла от костра - это натягивание куска парусины, чтобы он задерживал тепло и отбрасывал его вниз, Собственно, это и есть людей, которые учатся физике у природы. Для чего собственно, это все делается? Все потому, что теплый воздух имеет меньшую плотность и более легкий и под действием архимедовой силы поднимается вверх.
Что касается шапок в разные времена года, то это тоже объясняется физическими свойствами воздуха и плохой теплопроводимостью воздуха и меха. Распишу подробно. Между волокнами шерсти находится воздух, который, в свою очередь, обладает низкой теплоемкостью, из-за чего сохраняет температуру тела, защищая либо от холода, либо от жары.
Собственно, думаю даже и не стоит объяснять, зачем шапку одевают на морозе - шапка не дает голове остыть.А вот что касается летнего времени года... Вот это уже интересней. При температуре воздуха выше температуры человеческого тела (37 градусов, или же 36.6 если уж быть совсем точными)- шапка задерживает тепло от воздуха и не дает ему нагреть голову. Например если на улице 40 градусов жары, то голова в шапке нагреется только до 37, а не до 40 градусов.