Możemy policzyć, że ilość ciepła potrzebną do ogrzania lodu od temperatury -20^oC do temperatury topnienia wynosi:

${\text{Q}}_1={\text{c}}_{\text{L}}\cdot \text{m}\cdot \Delta \text{t}={\text{c}}_{\text{L}}\cdot \text{m}\cdot \left({\text{t}}_0-{\text{t}}_1\right)$  

${\text{Q}}_1=2100\frac{\text{J}}{\sout{\text{kg}}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\cdot 1\sout{\text{kg}}\cdot \left(0^{\circ }\text{C}-\left(-{20}^{\circ }\text{C}\right)\right)=2100\frac{\text{J}}{\sout{{}^{\circ }\text{C}}}\cdot 20\sout{{}^{\circ }\text{C}}$  

${\text{Q}}_1=42000\text{J}=42\text{kJ}$  

Dzięki tej informacji możemy odrzucić wykresy b) i d).

Ilość ciepła podczas topnienia lodu jest taka sama na wykresach a) i c). Obliczmy więc, do jakiej temperatury ogrzeje się woda, pod dostarczeniu jej ciepła o wartości: 

${\text{Q}}_2=462\text{kJ}-378\text{kJ}$   

${\text{Q}}_2=84\text{kJ}=84000\text{J}$  

Przekształcamy więc wzór na ilość ciepła:

${\text{Q}}_2={\text{c}}_{\text{w}}\cdot \text{m}\cdot \Delta \text{t}{\text{/: (c}}_{\text{w}}\cdot \text{m})$   

$\frac{{\text{Q}}_2}{{\text{c}}_{\text{w}}\cdot \text{m}}=\frac{\sout{{\text{c}}_{\text{w}}\cdot \text{m}}\cdot \Delta \text{t}}{\sout{{\text{c}}_{\text{w}}\cdot \text{m}}}$   

$\Delta \text{t}=\frac{{\text{Q}}_2}{{\text{c}}_{\text{w}}\cdot \text{m}}$  

Wstawiamy dane liczbowe i obliczamy:

$\Delta \text{t}=\frac{84000\text{J}}{4190\frac{\text{J}}{\text{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\cdot 1\text{kg}}$  

$\Delta \text{t}\approx {20}^{\circ }\text{C}$  

Takiej zmianie temperatury odpowiada wykres a).

Odpowiedź: A. wykres a