Для решения этой задачи воспользуемся законом сохранения энергии.

Пусть итоговая температура в сосуде будет T градусов Цельсия. Тогда тепло, выделившееся при охлаждении льда до температуры T, равно теплу, поглощенному водой и льдом.

Тепло, поглощенное водой: Q1 = m1 c (T - 30), где m1 = 2 кг - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*С)), T - неизвестная температура воды после установления теплового равновесия.

Тепло, выделившееся льдом: Q2 = m2 * L, где m2 = 1 кг - масса льда, L - удельная теплота плавления льда (334 Дж/г).

Таким образом, с учетом теплообмена между водой и льдом, уравнение энергетического баланса будет иметь вид:

m1 c (T - 30) = m2 * L

Подставляем значения и решаем уравнение:

2 4,186 (T - 30) = 1 * 334

8,372 * (T - 30) = 334

8,372T - 250,16 = 334

8,372T = 584,16

T = 69,63

Итак, после установления теплового равновесия в сосуде установится температура около 69,63 градусов Цельсия.