Isıca yalıtılmış kaptanı 20 C taki suyun içerisinde 0 C ta buz atılıyor ısı alışverişi bittikten sonra denge sıcaklığı ne olabilir

Cevap: Bu soruyu fizik ve termodinamiğin prensiplerine göre çözebiliriz. Öncelikle, ısı alışverişi süreci, aynı sistem içindeki iki maddenin sıcaklıklarının eşit hale gelinceye kadar devam eder. Bu durumda su ve buzumuzun sıcaklıkları dengeye gelene kadar enerji alış-verişi yapacaklardır.<br /><br />Başlangıçta suyun sıcaklığı 20°C ve buzun sıcaklığı 0°C. Bu suyun 0°C'ye soğuması için ısı kaybetmesi gerekir. 20°C'den 0°C'ye kadar olan ısısını kaybedebilmesi için, termodinamik formülleri kullanarak, Q=(m*c*deltaT) formülü ile ısı transferini hesaplarız. Bu formülde; 'Q' ısı transferini, 'm' kütleyi, 'c' özgül ısıyı ve 'deltaT' sıcaklık farkını temsil eder. <br /><br />Su, 0°C'ye kadar soğur ve daha fazla ısı kaybedemez. Ancak, donma noktasına ulaştığında, suyun donma ısısı adını verdiğimiz özellik nedeniyle su donmaya başlar ve bu süreçte de ısı yaymaya devam eder. Bu ısı, buzun erimesine yardımcı olur. Bu dengeye suyun tamamı donana ya da buzun tamamı eriyene kadar devam eder. Durum ne olursa olsun, sistemdeki tüm su veya buz 0°C'de kalır.<br /><br />Dolayısıyla, denge sıcaklığı 0°C olacaktır. Bu, termodinamik kanunlara dayanır ve bu durumda değişmez.