Dlaczego temperatura lodu z wodą nie musi rosnąć?

Rozwiązanie

Stała temperatura nie oznacza braku zmiany

Dostarczana energia powoduje przechodzenie części lodu w wodę. Zmieniają się oddziaływania i udział obu faz, więc energia wewnętrzna może rosnąć bez wzrostu temperatury. Przyjęto równowagę, stałe ciśnienie i współistnienie czystej wody z lodem.

Temperatura pozostaje bliska 0°C, ponieważ energia jest zużywana na topnienie. Nie wynika z tego, że każda rzeczywista mieszanina albo każde miejsce w naczyniu musi mieć dokładnie tę samą temperaturę w trakcie gwałtownego ogrzewania.

Ile lodu znika?

Q=mL, więc m=33,4/334=0,100 kg. Stopi się 100 g lodu, jeżeli co najmniej tyle pozostało i pomijamy straty. Jednostki kJ w liczniku oraz kJ/kg w mianowniku dają kilogramy.

Po wyczerpaniu lodu

Dalsza energia nie ma już kolejnej porcji lodu do stopienia. Może podnosić temperaturę powstałej wody, zgodnie z Q=mcΔT w przyjętym zakresie. W bilansie obejmujemy wtedy całą masę ciekłej wody, także tę, która istniała przed rozpoczęciem topnienia. Nie używamy bez końca wzoru na przemianę fazową.

Powiązana teoria

Szczególne własności wody i przemiany fazowe

Dalsza lektura

Materiał referencyjny