Một cái cốc bằng nhôm rất mỏng khối lượng không đáng kể chứa M = 200g nước ở nhiệt độ
Câu hỏi
Nhận biếtMột cái cốc bằng nhôm rất mỏng, khối lượng không đáng kể, chứa M = 200g nước ở nhiệt độ phòng t0 = 300C. Thả vào cốc một miễng nước đá, khối lượng m1 = 50g có nhiệt độ t1 = 100C, vài phút sau, khi đá tan hết thì nước trong cốc có nhiệt độ t = 100C. Đồng thời có nước bám ở mặt ngoài của cốc. Hãy giải thích nước đó ở đâu ra và tính khối lượng của nó.
Cho biết: Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 330 kJ/kg; nhiệt dung riêng của nước là C0 = 4,2 kJ/(kg.độ), của nước đá là C1 = 2,1 kJ/(kg.độ) và để 1kg nước biến hoàn toàn thành hơi nước 300 thì cần một nhiệt lượng là L = 2430 kJ.
Đáp án đúng: B
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Gọi x là khối lượng nước bám vào mặt ngoài của cốc thì nhiệt lượng do nó tỏa ra khi ngưng tụ ở 300C là: q1 = Lx.
Lượng nước này cùng với M gam nước trong cốc nguội từ t0 xuống t, tỏa ra một nhiệt lượng q2 = c0(M + x)(t0 – t)
Vậy qtỏa = q1 + q2 = c0(M + x)(t0 – t) + Lx
Nước đá nóng lên từ t1 = -100C đến 00C thu một nhiệt lượng q’1 = m1c1t1
Nóng chảy ở 00C lại thu một nhiệt lượng q’2 = m1λ, sau đó nóng lên từ 00C đến t lại thu một nhiệt lượng q’3 = m1c0t.
Vậy qthu = q’1 + q’2 + q’3 = m1(c1t1 + λ + c0t)
Phương trình cân bằng nhiệt : qtỏa = qthu
<=> c0(M + x)(t – t0) + Lx = m1(c1t1 + λ + c0t)
=> 
Thay số, ta được: x = 1,15g.
