Uppgift - isbit i vatten

Tjo, sitter o klurar på en fysik uppgift men har inte lyckats nånvart. Hjälp uppskattas.
Uppgiften lyder på detta vis:

En isbit väger 40g och har temperaturen -18 grader Celsius. Man lägger den i 18 grader Celsius vatten (200g H20). Hur kall blir drinken?

beros på var du har hinken? Alaska eller thailand liksom?

Specific heat capacity water: 4.19 KJ/kg/K
Specific heat capacity ice: 2.05 KJ/kg/K
Heat of fusion: 333 KJ/kg

Energi värma isen: 2.05*18*0.04 kJ = 1.476 kJ
Energi smälta isen: 333 * 0.04 = 13.32 kJ

Temp skillnad vattnet: (13.32 + 1.476) / 0.2 / 4.19 K = 17.65 K


"Drinken" blir alltså 0.35 grader Celsius varm. Med reservation för ev. fel, var ett tag sen jag räknade sånt här

C_vatten = 4.18 J/gK
C_is = 2.05 J/gK
dH_smältning = 333.55 J/g

Först skall du värma isen till 0 grader. För detta åtgår C_is*dT*massa =
2.05*18*40 = 1476 J, energi som tas från vattnet. Vattnets temperatur minskar därför med dT = energi/(C_vatten*massa) = 1476/(4.18*200) = 1.77 grader --> vattnet är nu 18-1.77 = 16.23 grader.

Sen skall isen smältas. Till detta åtgår dH_smältning*massa = 333.55*40 = 13342 J. Denna energi tas återigen från vattnet som nu minskar i temperatur med dT = 13342/(4.18*200) = 15.96 grader --> vattnet är nu 16.23-15.96 = 0.27 grader Celcius.

När isen smält är den (nu i vattenform) 0 grader. Du måste sedan beräkna sluttemperaturen då 40 gram vatten med temperaturen 0 C blandas med 200g vatten med temperaturen 0.27 (om föregående uträkning stämmer).

Kalla jämviktstemperaturen X. All energi som tas ifrån det "varma" vattnet går till det "kalla" (isen).

40*(X-0) = 200*(0.27 - X)

Lös ut X

40*X = 200*0.27 - 200*X

240*X = 200*0.27
X = 200*0.27/240 = 0.225 C

Med reservation för ev. räknefel.

Om det här är en inlämningsuppgft så tycker jag du ska räkna ut hur mycket universums entropi ökar på grund av detta också.

Inte alls ett dumt förslag. Att i varje fall belysa frågeställningen kan ge ett gott intryck och magistrar brukar vara förtjusta i humoristiska inslag av självdistans och vördnad inför det okända.

Ja, och med den ändringen så blir uppgiften istället en räkneuppgift i en första kurs i termodynamik på universitetet, snarare än en gymnasiekurs. TS lärare har säkert vet at uppskatta det.