Người ta thả 400g nước đá ở – 10 độ c, vào trong chậu nước bằng đồng có khối lượng 0,5kg và lượng nước trong chậu là 1kg thì sau k

Đáp án:

$t’≈-5,968^{o}C$

Giải thích các bước giải:

 $m=400g=0,4kg$

 $t=-10^{o}C$

 $c=1800J/kg.K$

 $λ=3,34.10^{5} J/kg$

 $m_{1}=0,5kg$

 $c_{1}=380J/kg.K$

 $m_{2}=1kg$

 $c_{2}=4200J/kg.K$

 $m’=100g=0,1kg$

 $t’=?$

Vì sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy lượng nước đá tăng thêm $100g$ nên nhiệt lượng mà nước tỏa ra không đủ để làm chảy khối nước đá 

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

Gọi nhiệt độ ban đầu của nước và chậu đồng là $t’^{o}C$

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

$Q_{tỏa_{1}}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,5.380+1.4200).(t’-0)=4390t'(J)$

Nhiệt lượng mà $100g$ nước ở $0^{o}C$ tỏa ra để đông đặc hoàn toàn là : 

$Q_{tỏa_{2}}=λ.m’=3,34.10^{5} .0,1=33400(J)$

Tổng nhiệt lượng mà nước đã tỏa ra là : 

$Q_{tỏa}=Q_{tỏa_{1}}+Q_{tỏa_{2}}=4390t’+33400(J)$

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

$Q_{thu}=m.c.Δt’=0,4.1800.(0+10)=7200(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt : 

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$4390t’+33400=7200$

$4390t’=-26200$

$t’≈-5,968^{o}C$

Vậy nhiệt độ ban đầu của nước và chậu đồng là $t’≈-5,968^{o}C(????)$