محاسبه دماي تعادل
براي محاسبه دماي تعادل، ابتدا بايد گرماي مبادله شده بين يخ و آب را محاسبه کنيم.
- گرماي لازم براي ذوب شدن يخ: Q = mL = 0.1 kg * 334 kJ/kg = 33.4 kJ
- گرماي لازم براي افزايش دماي يخ از -20 به 0 درجه: Q = mcΔT = 0.1 kg * 2100 J/kg°C * 20°C = 4200 J = 4.2 kJ
- گرماي کل لازم براي ذوب شدن يخ و رسيدن به دماي 0 درجه: Q_total = 33.4 kJ + 4.2 kJ = 37.6 kJ
- گرماي از دست رفته توسط آب: Q = mcΔT = 0.5 kg * 4200 J/kg°C * (60 - T)
با برابر قرار دادن گرماي از دست رفته و گرفته شده، دماي تعادل را محاسبه مي‌کنيم.
با حل اين معادله، دماي تعادل حدودا 42 درجه به دست مي‌آيد.
از آنجايي که دماي تعادل بالاتر از صفر است، تمام يخ آب مي‌شود.
یادآوری ایمنی: در انجام آزمایشات مربوط به گرما و دما، حتما از تجهیزات ایمنی مناسب استفاده کنید.
