người ta thả 1 cục nước đá có khối lượng 1kg ỡ -5 độ c, vào một chậu nhôm có khối lượng 500g chứa một lượng nước ở nhiệt độ 25

Đáp án:

 $m_{2}≈2,53kg$

Giải thích các bước giải:

 $m=1kg$

 $t=-5^{o}C$

 $c=1800J/kg.K$

 $λ=3,34.10^{5} J/kg$

 $m_{1}=500g=0,5kg$

 $c_{1}=880J/kg.K$

 $c_{2}=4200J/kg.K$

 $t’=25^{o}C$

 $m’=200g=0,2kg$

 $m_{2}=?$

Vì sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy ta thấy còn sót lại $200g$ nước đá chưa tan nên nhiệt lượng mà nước và chậu nhôm tỏa ra không đủ để làm chảy hoàn toàn khối nước đá 

⇒ Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là $0^{o}C$

Gọi khối lượng nước trong chậu là $m_{2}(kg)$

Nhiệt lượng mà nước và chậu đồng tỏa ra để hạ xuống $0^{o}C$ là : 

$Q_{tỏa}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,5.880+m_{2}.4200).(25-0)=25(440+4200m_{2})=11000+105000m_{2}(J)$

Nhiệt lượng để khối nước đá tăng nhiệt độ lên $0^{o}C$ là : 

$Q_{thu_{1}}=m.c.Δt’=1.1800.(0+5)=9000(J)$

Lượng nước đá đã tan là : $m”=1-0,2=0,8kg$

Nhiệt lượng mà $0,8kg$ nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là : 

$Q_{thu_{2}}=λ.m”=3,34.10^{5} .0,8=267200(J)$

Tổng nhiệt lượng nước đá đã thu vào là : 

$Q_{thu}=Q_{thu_{1}}+Q_{thu_{2}}=9000+267200=276200(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt : 

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$11000+105000m_{2}=276200$

$105000m_{2}=265200$

$m_{2}≈2,53kg$

Vậy khối lượng nước trong chậu là $2,53kg$