Soru:
10°C'deki 150 gram buz, 60°C'deki 200 gram suya atılıyor. Son durumda sistemin sıcaklığı kaç °C olur? (cbuz = 0.5 cal/g°C, Lbuz = 80 cal/g, csu = 1 cal/g°C, ısı kaybı önemsizdir)
Çözüm:
💡 Bu soruda hal değişimi olduğu için dikkatli olmalıyız. Önce buzun tamamen erimesi için gereken enerjiyi ve suyun verebileceği maksimum enerjiyi kontrol edelim.
- ➡️ Buzun 0°C'ye gelmesi için gerekli ısı: Q1 = mbuz * cbuz * ΔT = 150 * 0.5 * 10 = 750 cal
- ➡️ Buzun tamamen erimesi için gerekli ısı: Q2 = mbuz * Lbuz = 150 * 80 = 12000 cal
- ➡️ Buzun su olması için toplam gerekli ısı: Qtoplam gerekli = 750 + 12000 = 12750 cal
- ➡️ Sıcak suyun 0°C'ye soğumasıyla vereceği ısı: Qsu verir = msu * csu * ΔT = 200 * 1 * 60 = 12000 cal
- ➡️ Karşılaştırma: Suyun verebileceği ısı (12000 cal), buzun erimesi için gereken toplam ısıdan (12750 cal) az olduğu için buz tamamen erimez. Karışım 0°C'de olur ve buz-su karışımı şeklinde kalır.
✅ Sonuç olarak, sistemin denge sıcaklığı 0°C'dir.
