Rót khối lượng m1 = 0,5 kg nước ở nhiệt độ t1 = 150C vào một bình nhiệ
Câu hỏi
Nhận biếtRót khối lượng m1 = 0,5 kg nước ở nhiệt độ t1 = 150C vào một bình nhiệt lượng kế có khối lượng m2 = 0,2kg đang ở nhiệt độ t2 = 300C. Thả một cục nước đá có khối lượng m3 = 0,5 kg ở nhiệt độ t3 = -100C vào nước trong bình nhiệt lượng kế trên. Hãy tìm nhiệt độ của hốn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập, khối lượng của nước và nước đá khi đó. Cho biết nhiệt dung riêng của nước, nước đá và bình nhiệt lượng kế tương ứng là C1 = 4,2.103 J/kg.độ, C2 = 2,1.103 J/kg.độ, C3 = 880J/kg.độ; nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,3.105 J/kg. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của bình nhiệt lượng kế với môi trường ngoài.
Đáp án đúng:
Lời giải của Tự Học 365
Giải chi tiết:
Nhiệt lượng nước đá cần để tan hết : Qthu = m3c2.10 +m3λ = 10500 + 165000 = 175500J
Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng kế tỏa ra khi giảm đến 0°C: Qtỏa = m1c1(t1 – 0) + m2c3(t2 – 0) = 36780J
Do Qtỏa< Qthu nên đá không tan hết, nhiệt độ cân bằng là 0°C: m3c2.10 + Δmλ = 36750 => Khối lượng đá tan :\(\Delta m = {{36780 - 10500} \over {{{3.10}^5}}} = 0,08kg\)
Khối lượng đá còn lại: m’3 = 0.42kg: khối lượng nước đá m1 = 0,58kg
