Szklanka z wodą o masie 250 g pozostawiona na....

Wypiszmy dane podane w zadaniu:

Zadanie zaczynamy od obliczenia ciepła, jakie oddała woda. W tym celu korzystamy z wzoru na ciepło oddane:

gdzie c jest ciepłem właściwym wody, M jest masą wody, ΔT jest zmianą temperatury. Wiemy, że:

Z tablic odczytujemy, że ciepło wlaściwe wody wynosi:

Wówczas otrzymujemy, że:

Wyznaczmy teraz ciepło jakie pobrał lód. Będzie ono sumą ciepła topnienia lodu i ciepła jakie pobierze z wody:

Ciepło topnienia i ciepło pobrane przez lód z wody obliczymy korzystając z zależności:

gdzie m jest masą lodu potrzebnego do ochłodzenia wody. Dla naszego przypadku zmiana temperatury ΔT₂ będzie wynosiła::

Wówczas otrzymujmey, że ciepło pobrane przez lód będzie miało postać:

gdzie dla naszego przypadku ciepło topnienia lodu wynosi:

Aby obliczyć ilość kostek lodu potrzebnych do ochłodzenia lodu musimy obliczyć masę całego lodu potrzebnego do ochłodzenia wody. W tym celu musimy porównać ciepło pobrane przez lód i ciepło jakie oddała woda:

Otrzymujemy wówczas, że:

Podstawiamy dane liczbowe do wzoru:

Obliczyliśmy masę lodu potrzebną do ochłodzenia wody. Znamy masę jednej kostki lodu. Ilość kostek lodu obliczymy ze stosunku masy lodu potrzebnej do ochłodzenia wody do masy jednej kostki lodu:

Do ochłodzenia wody potrzeba nam około 4 kostek lodu.