گرما، تعادل گرمايي، ظرفيت گرمايي، گرماي ويژه
بفرماييد قهوه!
سرد شدن يك فنجان قهوه
200 گرم فنجان قهوه داريد. خيلي داغ است و نمي‌توانيد بنوشيد. استراتژي‌هاي مختلفي براي سرد كردنش داريد مثل گرماي ويژه و تغيير فاز و تعادل گرمايي!؟
فرض كنيد با 300 گرم قهوه در دماي 100 درجه سلسيوس شروع مي‌كنيد و 50 گرم آن بخار مي‌شود. آيا 250 گرم مانده؟
قهوه با اضافه كردن 50 گرم آب صفر درجه چقدر خنك مي‌شود؟
|
|
گرماي از دست رفته‌ي قهوه = گرماي كسب كرده‌ي آب
قهوه با اضافه كردن 50 گرم يخ صفر درجه چقدر خنك مي‌شود؟
|
 |
گرماي از دست رفته‌ي قهوه = گرماي كسب كرده‌ي يخ
قهوه با از دست دادن انرژي بصورت بخار آب داخل محلول قهوه چقدر خنك مي‌شود؟
|
 |
گرماي از دست رفته‌ي قهوه = گرماي بخار
ولي اين نتيجه نمي‌تواند درست باشد چون دما تا زير صفر آمده و معادله‌ي تغيير فاز Q=mc∆T تا قبل از تغيير فاز عمل مي‌كند،پس با اين معادله از مرز صفر درجه نمي‌توانيم بگذريم. اگر 25000 كالري آزاد شود، قهوه را تا صفر درجه رسانده‌ايم ولي همچنان نياز به 2000 كالري ديگر داريم كه آزاد شود. تا همين‌جا مقداري از قهوه يخ مي‌زند: