既然我们知道水在每质量基础上的聚变热，我们可以计算出融化2kg冰所需的热量:

冰在恒定的温度下融化．

现在，用熵的方程:

回想一下，在等温过程中，热力学能的变化是0。因此，我们可以利用下式来计算所做的功。

由于热力学能的变化量为0，我们可以将方程改写为:

换句话说，为了保持系统的内能恒定，气体对周围环境所做的功必须等于它从周围环境以热的形式吸收的能量。

为了找出哪个选项不符合热力学定律，我们需要考虑每一个选项。

热力学第零定律说，如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，那么它们一定彼此处于热平衡。

热力学第一定律指出，能量只能从一种形式转化为另一种形式，而不能被创造出来。

热力学第二定律指出，所有自发过程都必然导致宇宙中熵的增加。

热力学第三定律说，在绝对零度的温度下，系统内的所有运动停止。

剩下的唯一答案是能量和质量是可以相互转换的。尽管这是一个真实的陈述，正如爱因斯坦著名的方程所陈述的那样这不是热力学定律。

我们可以用热力学第一定律来解决这个问题:

我们知道系统吸收的热量，所以我们需要计算系统做的功。因为我们知道这是等压膨胀，我们可以用下面的表达式来表示功:

把这个代入，得到:

代入值，我们得到:

我们将从热力学第一定律开始

我们知道热力学能没有变化，所以我们可以说

同样，问题说明告诉我们这是等温膨胀，我们可以用下面的表达式来表示功

代入表达式，得到:

根据体积的变化重新排列，我们得到:

我们有了所有这些值，所以是时候插拔了:

在等温过程中，有两种可能:气体膨胀或气体被压缩。如果气体膨胀，气体做功，因此需要热量来保持恒温(这是等温过程的定义)。如果气体被压缩，那么气体就被做功，为了保持温度恒定，就必须放出热量。我们知道有热量加入，所以气体一定在膨胀。这意味着体积在增加气体做了功。因此，这两个选择都不是答案。压力一定会降低，这可以从公式中看出．因为温度是恒定的，如果体积增加，压力就会减小。平均动能(即温度)将保持不变。气体没有做功，所以这是正确答案。

这两种计算热量是否必须增加或释放的概念方法都可以用公式进行数学计算．是热量被加到气体中，表示气体做的功，和表示与温度直接相关的热力学能的变化量。

在这里，我们需要使用热力学第一定律:

因为热量被加入系统，所以符号是正的。此外，可以使用:

现在，我们可以简单地把这两部分相加得到热力学能的变化量。

该问题的相关方程称为比热容方程:

在这个方程中，是总能量，单位是焦耳，质量的单位是克，物质的比热的单位是焦耳除以克乘以库仑,是温度的变化量，单位是开尔文或摄氏度;你用哪一个并不重要，因为这是你需要的改变。

为了求出给定能量、比热和温度变化时棒的质量，我们可以将方程重新排列为:

现在，我们可以代入数字并求解:

热力学第零定律指出，如果物体X与物体Y处于热平衡状态，物体Y也与物体Z处于热平衡状态，那么物体X也必须与物体Z处于热平衡状态。

是指热力学第一定律。

是指热力学第二定律。

是焓方程。

指熵。

最好的选择是:

施加热量时温度变化的方程是

．

是热能的总量，是质量，是比热，和是温度的变化。在这个问题中，我们已知了能量，质量和比热，所以我们需要解出方程．

重新排列以找到温度的变化:

现在，我们可以代入数字。

因此，水的变化由约考虑到所施加的能量。