5. В стеклянный сосуд массой 400 г , содержащий воду при 40 °С, опустили 200 г льда при 0 °С. Определите массу воды, если в сосуде установилась температура 15 °С.

M  масса мокрого снега
m1 - масса воды в мокром снеге
m2 - масса снега в мокром снеге
m-m1=m2
m3 - масса стали
m4 - масса исходной воды
V- объем  исходной воды
ro - плотность воды
m4=ro*V
c_v - удельная теплоемкость воды
c_s- удельная теплоемкость стали
L - удельная теплота плавления льда
T0 - начальная температура мокрого снега
T1 - начальная температура калориметра
T2 - конечная температура калориметра

уравнение теплового баланса
m1*(T2-T0)*c_v + m2*(L+(T2-T0)*c_v) + m3*(T2-T1)*c_s + m4*(T2-T1)*c_v=0
m1*(T2-T0)*c_v + (m-m1)*(L+(T2-T0)*c_v) + m3*(T2-T1)*c_s + ro*V*(T2-T1)*c_v=0
m1*(T2-T0)*c_v -m1*(L+(T2-T0)*c_v)=- m3*(T2-T1)*c_s - ro*V*(T2-T1)*c_v - m*(L+(T2-T0)*c_v)
m1*((T2-T0)*c_v -(L+(T2-T0)*c_v))=- m3*(T2-T1)*c_s - ro*V*(T2-T1)*c_v - m*(L+(T2-T0)*c_v)
m1=(- m3*(T2-T1)*c_s - ro*V*(T2-T1)*c_v - m*(L+(T2-T0)*c_v))/((T2-T0)*c_v -(L+(T2-T0)*c_v))
m1=(-0,3*(7-17)*460 - 1000*0,0015*(7-17)*4200 - 0,2*(335000+(7-0)*4200))/((7-0)*4200 -(335000+(7-0)*4200))=0,025373134 кг ~ 25,37 г ~ 25 г

Обозначим объём каждого отсека через V.
Происходит изобарическое расширение идеального газа.

p·V = (p - Δp)(V + ΔV)
p·V = p·V + p·ΔV - Δp·V - Δp·ΔV
Δp·V = (p - Δp)ΔV
ΔV = Δp/(p - Δp) · V

Суммарный объём газа в двух отсех при уже вылетевшей пробке:
V + (V + ΔV) = 2V + Δp/(p - Δp) · V = (2p - Δp)/(p - Δp) · V

Обозначим установившееся давление через p₁. Тогда закон Бойля-Мариотта для начального и конечного состояний газа:
p·2V = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp) · V
2p = p₁·(2p - Δp)/(p - Δp)
p₁ = 2p·(p - Δp)/(2p - Δp)
p₁ = 2·84·(84 - 21)/(2·84 - 21) = 2·4·21·3·21/(8·21-21) = 24·21²/7·21 = 24·3 = 72 кПа