Một khối nước đá có khối lượng m1 = 2kg ở nhiệt độ t1= -50C. a. Tính
Câu hỏi
Nhận biếtMột khối nước đá có khối lượng m1 = 2kg ở nhiệt độ t1= -50C.
a. Tính nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá trên biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C. Hãy vẽ đồ thị biểu diễn quá trình biến thiên nhiệt độ theo nhiệt lượng được cung cấp.
b. Bỏ khối nước đá nói trên vào một ca nhôm khối lượng m2 = 0,5kg chứa m3 = 3,05kg nước ở nhiệt độ t2 = 500C. Tính khối lượng nước trong bình khi có cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự mất nhiệt ra môi trường.Cho nhiệt dung riêng của nước đá; nước và nhôm lần lượt là cđ= 1800J/kgK; cn= 4200J/kg.K và cnh= 880 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là = 3,4.105J/kg; nhiệt hóa hơi của nước ở 1000C là L = 2,3.106J/kg.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
a. + Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá trên tăng từ -50C đến 00C:
Qa = m1cđ(0 – (-5)) = 2.1800.5 = 18.000J
Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước đá trên nóng chảy hoàn toàn ở 00C:
Qb = 
m1= 2.3,4.105= 680.000J
Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước trên tăng từ 00C đến 1000C:
Qc = m1cn(100 – 0) = 2.4200.100 = 840.000J
Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước trên hóa hơi hoàn toàn ở 1000C:
Qd = m1L = 2.2,3.106= 4.600.000J
Qab = Qa + Qb= 18.000 + 680.000 = 698.000J
Qabc = Qab + Qc = 698.000 + 840000 =1.538.000J
Qabcd = Qabc + Qd = 1.538.000 + 4.600.000 = 6.138.000J
+ Đồ thị:
b. Nhiệt lượng ca nhôm và nước tỏa ra để hạ xuống 00C:
Q2 = (m2cnh + 3cn)(50 – 0) = (0,5.880 + 3,05.4200)50 = 662.500J
Vì Q2 > Qanên nước đá tăng lên 00C và nóng chảy.
Vì Q2 < Qab nên nước đá nóng chảy không hoàn toàn, do đó nhiệt độ chung là t = 00C.
Gọi m’ là lượng nước đá bị nóng chảy, phương trình cân bằng nhiệt:
Q2 = Qa+ m’.=> 662.500 = 18.000 + m’.3,4.105=> m’ = 1,90kg
Khối lượng nước trong bình khi có cân bằng nhiệt:
mn = m3+ m’ = 3,05 + 1,90 = 4,95kg
