Проблемът със студената напитка - топлинен баланс между лед и вода

В един бар има кофа с лед, в която част от леда се е стопила. Барманът поставя кубче лед с тегло 20 грама в изолирана чаша, съдържаща 100 грама вода при 20 градуса по Целзий. Ще се стопи ли кубчето лед напълно? Каква ще бъде крайната температура на водата в чашата?

Решение

Специфичната топлина (Sh) на веществото е количеството топлина, необходимо за промяна на температурата от 1 грам на веществото с един градус по Целзий. По дефиниция специфичната топлина на водата е 1,0 и това количество топлина се нарича a топлина. Хранителните етикети отчитат килокалории, които съответстват на 1000 калории.

напитка

Проблемът може да бъде решен чрез разделянето му на две части. 1) Количеството енергия, необходимо за топене на леда, е Wi × Hf, където Wi е теглото на леда. 2) 20-те грама вода, получени при топене на леда, трябва да се нагреят от 0 ° C, което е температурата на леда, до крайната температура Tf.