Um calorímetro de capacidade insignificante de calor contém 1,00 kg de água a 303 K e 50,0 g de gelo a 273 K. (a) Encontre a temperatura final T. (b) Encontre a temperatura final T se a massa de gelo for 500 g.

E agora calculamos a energia necessária para derreter todo o gelo:

Como o calor disponível é maior do que o necessário, todo o gelo será derretido.

Com isso, podemos escrever a equação de conservação de energia da seguinte maneira:

O último termo corresponde à agua que ja estava no calorímetro, a temperatura dela irá diminuir ao entrar em contato com o gelo, e a da água derretida irá aumentar.

Substituindo cada Q:

E os valores numéricos de cada grandeza:

Resolvendo para

Na letra (b), não sabemos também se todo o gelo será derretido, se não for, a temperatura de equilíbrio será 273K, pois como o gelo não terminou de derreter, todo o calor da água no calorímetro será usado para derreter parcialmente o gelo até que ela fique a 0°C. Vamos então escrever a equação de calor latente para a nova massa de gelo:

Com isso, saberemos a energia necessária para derreter o gelo, substituindo valores numéricos:

O calor necessário é maior que o máximo disponível pela água, então a temperatura de equilíbrio será 273K.