Egy kaloriméterben egy 1 kg-os -20°C-os jégtömb mellé 1 cl vizet folyatunk. Meg tudja-e fagyasztani ez a jégtömb a vizet, vagy csak szimplán 0°C-ra hűti?

Nem függ... Legalábbis ebben a példában nem.

A víz max 100°C hőmérsékletű. A víz fajhője 4,2 KJ/kg°C, a fagyáshő pedig kb 340 Kj/kg. Ebből következik hogy a víz teljes kihűléséhez 4200/(0.01*100) azaz 4200 J kell, a megfagyásához pedig 340000*0.01 azaz 3400 J kell. Ez összesen 7600 J. Ennyi hőelvonás kell tehát hogy 1cL víz 100°C fokról teljesen kihűljön és megfagyjon.

A jég fajhője kb 2.1 KJ/kg°C, tehát 1 kg -20°C jég teljes megolvadásához kellene 2100*20 azaz 42000 J. Látható hogy ez utóbbi érték jelentősen nagyobb a fentebb kiszámolt 7600 J értéknél. Tehát a válasz:

Meg tudja fagyasztani a jég a vizet, legyen az bármilyen hőfokú.

maci