V1 - объем холодной (массы m1 и температуры t1)
V2 - объем горячей (массы m2 и температуры t2)
ro - плотность воды, с - теплоемкоть, t - конечная температура
V - конечный объем
m1*c*(t-t1)=m2*c*(t2-t) - уравнение теплового
V1*ro*c*(t-t1)=V2*ro*c*(t2-t)
V1*(t-t1)=V2*(t2-t)
V1*(t-t1)-V2*(t2-t)=0
V1*(t-t1)/(t2-t)-V2=0
V1+V2=V
(сложим 2 последние уравнения)
V1*(t-t1)/(t2-t)+V1-V2+V2=V
V1*(t-t1)/(t2-t)+V1 =V
V1*(t-t1+t2-t)/(t2-t)=V
V1*(t2-t1)/(t2-t)=V
V1=V*(t2-t)/(t2-t1)=200*(60-40)/(60-10) л = 80 л (холодной воды)
V2=V-V1=200-80 л = 120 л (горячей воды)
Q=Q1+Q2+Q3
Q1=λm - плавление льда
Q2=cmdT - нагрев до 100 воды
Q=r*m - превращение воды в пар.
Q=λm+cmdT+rm=332000*10+4200*10*100+2300000*10=30,5МДж
То есть внутренняя энергия льда увеличилась на 30,5МДж