Jeżeli do 250g wody o temperaturze 10°C wrzucimy 10g lodu o temperaturze -25°C, to lód:
a) stopi się całkowicie,
b) stopi się częściowo,
c) spowoduje skrzepnięcie części wody,
d) spowoduje skrzepnięcie całej ilości wody.
gęstość wody 1000kg/m³
gęstość lodu 920kg/m³
a) stopi się całkowicie,
b) stopi się częściowo,
c) spowoduje skrzepnięcie części wody,
d) spowoduje skrzepnięcie całej ilości wody.
gęstość wody 1000kg/m³
gęstość lodu 920kg/m³
- ciepło właściwe wody cw = 4 200 J/(kg·°C)
- ciepło właściwe lodu cl = 2 100 J/(kg·°C)
- ciepło topnienia lodu ct = 334 000 J/kg
Najpierw określmy ile ciepła potrzeba, by zamienić cały lód w wodę o temperaturze 0°C : Q' = 0.010·2100·25 + 0.010·334000 = 3 865 J
oraz ile ciepła jest w stanie oddać woda ochładzając się do 0°C :
Q" = 0.250·4200·10 = 10 500 J
Ponieważ Q" > Q' to lód stopi się całkowicie (a).
Z bilansu ciepła można dodatkowo policzyć temperaturę otrzymanej na końcu wody:
ml·cl·(0 - tl) + ml·ct + ml·cw·(t - 0) = mw·cw·(tw - t) ---> t