giúp mình câu này với ạ
người ta thả hơi nước có nhiệt độ 100 độ c vào 1 nhiệt lượng kế chứa M = 100g nước đá ở 0 độ c . Hỏi có bao nhiêu nước trong nhiệt lượng kế ngay sau khi nước đá tan hết . Nhiệt hóa hơi của nước ở 100 độ c là 2,26.10^6
giúp mình câu này với ạ
người ta thả hơi nước có nhiệt độ 100 độ c vào 1 nhiệt lượng kế chứa M = 100g nước đá ở 0 độ c . Hỏi có bao nhiêu nước trong nhiệt lượng kế ngay sau khi nước đá tan hết . Nhiệt hóa hơi của nước ở 100 độ c là 2,26.10^6
Đáp án: `m+M=0,1125 \ kg`
Tóm tắt:
m (kg)
`t_1=100^oC`
M = 100 g = 0,1 kg
`t_2=0^oC`
$c=4200 \ J/kg.K$
$L=2,26.10^6 \ J/kg$
$\lambda=336000 \ J/kg$
————————
m + M = ?
Giải:
Nhiệt lượng do M (kg) nước đá thu vào để tan hoàn toàn:
`Q_1=M\lambda=0,1.336000=33600 \ (J)`
Nhiệt lượng do hơi nước tỏa ra:
`Q_2=mL+mc(t_1-t_2)=m[L+c(t_1-t_2)]=m(2,26.10^6+4200.100)=2680000m`
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
`Q_1=Q_2`
→ `33600=2680000m`
→ `m=0,0125 \ (kg)`
Khối lượng nước trong nhiệt lượng kế ngay sau khi nước đá tan hết:
`m+M=0,0125+0,1=0,1125 \ (kg)`
Đáp án:
$m’=0,1125kg$
Giải thích các bước giải:
$c=4200J/kg.K$
$t=100^{o}C$
$L=2,26.10^{6}J/kg$
$M=0,1kg$
$λ=3,34.10^{5} J/kg$
$m’=?$
Gọi khối lượng hơi nước là $m(kg)$
Nhiệt lượng tỏa ra để ngưng tụ lại thành nước ở $100^{o}C$ là :
$Q_{tỏa_{1}}=m.L=m.2,26.10^{6}=2260000m(J)$
Nhiệt lượng tỏa ra để hạ nhiệt độ từ $100^{o}C$ xuống $0^{o}C$ là :
$Q_{tỏa_{2}}=m.c.Δt=m.4200.(100-0)=420000m(J)$
Tổng nhiệt lượng tỏa ra là :
$Q_{tỏa}=Q_{tỏa_{1}}+Q_{tỏa_{2}}=2260000m+420000m=2680000m(J)$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là :
$Q_{thu}=m.λ=0,1.3,34.10^{5}=33400J$
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$2680000m=33400$
$m≈0,0125kg$
Vì hơi nước đã ngưng tụ lại thành nước và nước đá đã nóng chảy hoàn toàn nên khối lượng nước trong nhiệt lượng kế lúc này là :
$m’=M+m=0,1+0,0125=0,1125kg$