1. Αν ψύξουμε 0,0100 kg νερό θερμοκρασίας 20,0 ° C
μέσα σε ένα κομμάτι πάγου 1.20 kg (που βρίσκεται
αρχικά σε -15,0 ° C), ποια θα είναιη τελική
θερμοκρασία του ;
Μπορείτε να υποθέσετε ότι το νερό ψύχεται τόσο
γρήγορα, ώστε τα αποτελέσματα της ψύξης του στον
περιβάλλοντα χώρο είναι αμελητέα.
ΛΥΣΗ
Ο πάγος των -15,0 ° C θα γίνει πάγος 0° C
Qice= mcΔT=(1.20 kg)(2090 J/kg οC)(15 οC)= 3.762 104
J
Πόση θερμότητα αποβάλλεται για να κατέβει η
θερμοκρασίατου νερού από τους 20° C στους 0 ° C
Q1 = mcΔT1 = (0.0100 kg)(4186 J/kg οC)(20.0 οC) =
837.2 J

2. Νερό 0° C σε πάγο 0° C
Q2= mLf = (0.0100 kg)(334 103 J/kg)= 3.340 103 J
Συνολικά χρειαζόμαστε
Qwater = 4.177 103 J .για να μετατρέψουμε το νερό 20 ° C
σε πάγο 0° C.
Αλλά Qice > Qwater κι έτσι η τελική κατάστασηστηνοποία θα
βρεθούν το κομμάτι του πάγου με το νερό , θα είναι πάγος !
Qlost by water = Qgained by ice
𝑚 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑐 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝛥𝑇20→? + 𝑚 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝐿 𝑓 + 𝑚 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 𝑐𝑖𝑐𝑒 𝛥𝑇0→?
= 𝑚𝑖𝑐𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑒 𝛥𝑇−15→?
Στη θέση του ερωτηματικού θέτουμε 𝑇𝑓 (τελική
θερμοκρασία) και παίρνουμε :
𝑇𝑓 =
𝑚 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 [𝑐 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 (20 𝐶) + 𝐿 𝑓] − 𝑚𝑖𝑐𝑒 𝑐𝑖𝑐𝑒(15 𝐶)𝑜𝑜
( 𝑚 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟 + 𝑚𝑖𝑐𝑒). 𝑐𝑖𝑐𝑒
Και τελικά 𝑇𝑓 = −13,2 𝐶𝑜