Om het aantal gevormde grammen ijs te berekenen, moeten we rekening houden met de betrokken faseveranderingen:stoom naar water en water naar ijs. Er moet rekening worden gehouden met de soortelijke warmtecapaciteit en de latente smeltwarmte voor water.

1. Stoom naar water:

- Begintemperatuur van stoom:ongeveer 100°C (kookpunt van water)

- Eindtemperatuur van water:100°C (kookpunt van water)

- Latente verdampingswarmte (stoom naar water):L_v =2260 kJ/kg

De warmte die vrijkomt wanneer stoom condenseert tot water van 100°C wordt gegeven door:

Q_1 =m * L_v

waarbij m de massa van stoom is en Q_1 de vrijkomende warmte.

2. Water naar ijs:

- Begintemperatuur van water:100°C (kookpunt van water)

- Eindtemperatuur van ijs:0°C (vriespunt van water)

- Soortelijke warmtecapaciteit van water:c_w =4,18 kJ/kg °C

- Latente smeltwarmte (water naar ijs):L_f =334 kJ/kg

De warmte die vrijkomt wanneer water afkoelt van 100°C naar 0°C en vervolgens bevriest tot ijs, wordt gegeven door:

Q_2 =m * c_w * (100 - 0) + m * L_f

Omdat de warmte die vrijkomt tijdens de faseveranderingen (stoom in water en water in ijs) wordt gebruikt om 100 gram stoom in ijs om te zetten, kunnen we Q_1 en Q_2 gelijkstellen:

Q_1 =Q_2

m * L_v =m * c_w * (100 - 0) + m * L_f

Oplossen voor de massa van stoom (m):

m =(100 * c_w * 100 + 100 * L_f) / (L_v)

m =(41.800 kJ + 33.400 kJ) / (2260 kJ/kg)

m≈ 33,85 kg

Daarom zal 100 gram stoom ongeveer 33,85 kilogram ijs produceren wanneer het in water en vervolgens in ijs verandert.