Conforme ilustrado na Fig. P3.88, um tanque aberto para a atmosfera contém 2 lb (0,9 kg) de água líquida a 80°F (26,7°C) e 0,4 lb (0,2 kg) de gelo a 32°F (0°C). Todo o gelo se funde conforme o conteúdo do tanque atinge o equilíbrio. Considerando que a transferência de calor entre o conteúdo do tanque e sua vizinhança é desprezível, determine a temperatura final de equilíbrio, em °F. A variação da entalpia específica da água para a mudança de fase de sólido para líquido a 32°F e 1 atm é de 144 Btu/lb (334,9 kJ/kg).

Primeiro vamos achar a temperatura de equilíbrio final aplicando o balanço de energia entre a água e o gelo.

A quantidade de calor ganho pelo gelo é igual a quantidade de calor perdido pela água

Onde, é a massa da água, é a massa do gelo e é a entalpia do gelo

Substituindo os dados na equação obtida