Исходные данные:
св=4200 Дж/(кг*град) - удельная теплоемкость воды, mв=3 кг - масса воды, tв=50°С =323°К-начальная температура воды, tз=0°С=273°К - температура замерзания воды, λ=330 кДж/кг =3.3*10^5 Дж/кг-удельная теплота замерзания воды, сл=2100 Дж/(кг*град)-удельная теплоемкость льда, tк=-5°С=268°К -температура смеси, mл-масса льда, tл=-25°С=248°К.
Вода отдаст количество теплоты Q=Q1+Q2+Q3, где Q1=св*mв*(tв-tз) - количество теплоты выделившееся при остывании воды до температуры замерзания, Q2= λ*mв - количество теплоты, выделившееся при замерзании воды, Q3=сл*mв*(tз-tк) - количество теплоты, выделившееся при остывании льда, полученного из воды, до конечной температуры. Лед получит количество теплоты Qл=сл*mл*(tк-tл).
Поскольку Qл=Q, то св*mв*(tв-tз)+λ*mв+сл*mв*(tз-tк)=сл*mл*(tк-tл),откуда
mл=(св*mв*(tв-tз)+λ*mв+сл*mв*(tз-tк))/(сл*(tк-tл)). Подставляя исходные данные, получим
mл=(4200*3*(323-273)+3.3*10^5*3+2100*3*(273-268))/(2100*(268-248))=39.3 кг