Calcula el calor necesario para transformar totalmente 300 g de hielo a −15 °C en agua líquida a 0 °C.
— Datos: m = 300 g = 0,3 kg; t0 = -15 °C; t = 0 °C
Este proceso se realizará en dos etapas:
— En primer lugar, necesitaremos suministrar al hielo cierto calor Q1 para aumentar su temperatura a 0 °C (sin que se produzca cambio de estado).
— En segundo lugar, necesitaremos suministrar al hielo cierto calor Q2 para fundirlo (sin que se produzca cambio de temperatura). La gráfica de la figura 2 representa el proceso descrito.
— Tramo AB: calor para que el hielo alcance la temperatura de fusión, 0 °C.
Q2 = c m (t - t0) = 2 090 J ∙ kg-1 ∙ °C-1 ∙ 0,300 kg [0°C - (-15°C)]= 9 405 J
— Tramo BC: calor para fundir el hielo a 0 °C.
Q2 = mLF = 0,300 kg ∙ 333 500 J ∙ kg−1 = 100 050 J
— Calor total necesario: Q = Q1 + Q2 = 668 800 J +4 514 000 J = 5 182 800 J