[identity profile] doppeltes.livejournal.com posting in [community profile] useless_faq
До какой температуры нужно охладить три кубика (10 см3 в сумме) льда, чтоб кока-кола в стакане (200 см3) замёрзла, когда их туда кинешь? Ну или хотя бы частично замёрзла. При нормальных условиях конечно (24oC, 750 мм рт.с.). Или это вообще нереально?

Date: 2006-06-15 01:43 pm (UTC)
From: [identity profile] langsamer.livejournal.com
Если у вас есть данные о удельной теплоемкости колы и стекла, из которого сделан стакан, а также о массе стакана - то задача разрешима (физика за, кажется, 8й класс)

Date: 2006-06-15 01:50 pm (UTC)
From: [identity profile] langsamer.livejournal.com
Вы не обратили внимания на условность моего высказывания. Опять-таки школьные знания подсказывают мне, что без перечисленных условий точную температуру назвать нельзя. Да, еще забыл упомянуть среди небходимого температуру замерзания колы - наверняка ниже, чем у воды. Может, даже заметно ниже..

Date: 2006-06-15 01:53 pm (UTC)
From: [identity profile] alexey-night.livejournal.com
Думаю, что тут без экспериментов не обойтись :)
(deleted comment)

Date: 2006-06-15 03:06 pm (UTC)
From: [identity profile] pamor.livejournal.com
Сначала замерзнет вода, и останется концентрированный сироп, который будет действительно сложно заморозить.

Date: 2006-06-15 01:50 pm (UTC)
From: [identity profile] alexey-night.livejournal.com
и правильно делаете. не ленитесь и посчитайте сами удельная теплоемкость колы и води можно прировнять! ВПЕРЕД!

Date: 2006-06-15 01:57 pm (UTC)
From: [identity profile] alexey-night.livejournal.com
тогда нужно действовать методом тыка! остудите лёд до самой низкой темп., которой сможете и вперед!

Date: 2006-06-15 01:59 pm (UTC)
From: [identity profile] arkanoid.livejournal.com
экзотермичность замерзания не забыли?

Date: 2006-06-15 02:08 pm (UTC)
From: [identity profile] ex-ex-white.livejournal.com
(напрягая свои школярские знания по физике, которую никогда не знал) ну, фактом некоторого расширения льда по сравнению с водой пренебрежем, будем считать, что у нас 200г воды и 30г льда. Удельная теплота плавления льда - 335 Дж/г, теплоемкость воды ~4,2 Дж/(г*К), льда ~2,1 Дж/(г*К). Для охлаждения 200г воды до 0 требуется (4,2*200*24)=20160 Дж. После этого она начнет частично замерзать. Для достижения подобной температуры кубики льда (считаем, что они так и не начнут таять) требуется охладить на 20160/(2.1*30)=320К, что невозможно, поскольку дает нам отрицательную температуру в Кельвинах. Ответ на твою задачу - N/A.
Ээээ... вроде все правильно. Если где наглючил - звиняйте, физику годы не вспоминал.

Date: 2006-06-15 03:03 pm (UTC)
From: [identity profile] ex-ex-white.livejournal.com
Не совсем - вода у меня летает в вакууме, стаканом я пренебрег. А зря. Но ответ это в лучшую сторону не изменит, совсем наоборот :)

Date: 2006-06-15 03:05 pm (UTC)
From: [identity profile] pamor.livejournal.com
Все верно, только вода не будет превращаться в лед. Для того, чтобы она замерзла нужен дополнительный отъем теплоты.

В настоящем стакане с колой и со льдом, лед тает, при этом поглощая большое количество энергии, охлаждая таким образом колу до низких температур(вплоть до 0С).

Date: 2006-06-15 03:53 pm (UTC)
From: [identity profile] ex-ex-white.livejournal.com
Вообще вопрос был про начало замерзания воды :) Ну ладно, пусть лед тает. Вообще, пусть все, что останется в результате - это 230г воды при температуре 0С. Удельная теплота плавления льда - 335 Дж/г, так что наши 30г дадут нам при плавлении лишние 10050Дж. Искомая температура льда - -(20160-10050)/2,1*30=-160.5 градуса по Цельсию. Стаканом и расширением льда я опять пренебрег :) Как и примесями в воде (это ж не вода, а кола), которые явно будут препятствовать замерзанию.
Так что при помощи охлаждения льда жидким азотом (-196C, вроде?) вполне можно получить искомый результат.

Кстати, при шести кубиках на стакан ответ получится уже куда как более вменяемый.

Date: 2006-06-15 04:35 pm (UTC)
From: [identity profile] ex-ex-white.livejournal.com
Сами считайте, мне надоело :) Все формулы тривиальны, все исходные данные (кроме стакана :) и коэффициенты есть.

Date: 2006-06-15 06:14 pm (UTC)
From: [identity profile] pamor.livejournal.com
Как вы себе представляете, что в одном стакане и лед будет плавится и вода замерзать?

Как только вода остудится до 0С, а лед соответсвенно нагреется до 0, то наступит равновесие. При это ни лед не будет плавится, ни вода замерзать.

Date: 2006-06-15 06:24 pm (UTC)
From: [identity profile] ex-ex-white.livejournal.com
Памор, вы чего? Где вы в моем комменте нашли замерзающую воду? Вода исключительно охлаждается, но замерзать ни поца не замерзает. Температура воды выше ноля, лед греется до 0, температура воды все еще выше, лед тает. В результате мы получаем стакан воды (чего ради делать выделение, если его все равно не замечают?) при температуре 0 градусов.

Date: 2006-06-15 11:26 pm (UTC)
From: [identity profile] pamor.livejournal.com
Виноват, читал невнимательно.

Date: 2006-06-15 02:28 pm (UTC)
From: [identity profile] everyday-sun.livejournal.com
запихните колу в морозилку и не парьтесь

Date: 2006-06-16 08:21 pm (UTC)
From: [identity profile] love-in-family.livejournal.com
Если у Вас в морозилке -20,а в стакане +20,
сыпьте льда больше половины и не заморачивайтесь с теплоёмкостями и фазовыми переходами.