người ta thả 400g nước đá vào 1 kg nước ở 5 độ c. Khi cân bằng nhiệt, khối lượng đá tăng thêm 10g .Xác định nhiệt độ ban đầu của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 2100 J/kg.kvà nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.10 ^5 J/kg
người ta thả 400g nước đá vào 1 kg nước ở 5 độ c. Khi cân bằng nhiệt, khối lượng đá tăng thêm 10g .Xác định nhiệt độ ban đầu của nước đá. Cho biết nhi
By Rose
Đáp án: `t_1=-29,05^oC`
Giải:
Gọi nước đá là (1), nước là (2)
`m_1=400g=0,4kg`
`m=10g=0,01kg`
Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm nhiệt độ từ 5°C → 0°C:
`Q_2=m_2c_2(t_2-t)`
`Q_2=1.4200.(5-0)=21000 \ (J)`
Nhiệt lượng 10g nước tỏa ra để đông đặc:
`Q=m\lambda=0,01.3,4.10^5=3400 \ (J)`
Nhiệt lượng do 400g nước đá thu vào:
`Q_1=Q_2+Q=21000+17000=24400 \ (J)`
Độ tăng nhiệt độ của nước đá:
`Q_1=m_1c_1∆t`
⇒ $∆t=\dfrac{Q_1}{m_1c_1}=\dfrac{24400}{0,4.2100}=29,05 \ (^oC)$
Nhiệt độ ban đầu của nước đá:
$t_1=t-∆t=0-29,05=-29,05 \ (^oC)$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
+ Nhiệt dung riêng của nước đá ngta thường lấy 2100
+ thiếu nhiệt nóng chảy của nước đáNhiệt lượng cần để 1kg nước hạ nhiệt từ 5-> 0 độ:
Q_1 = m_2c_2\Delta{t} = 1.4200.5 = 21000 (J)Q1=m2c2Δt=1.4200.5=21000(J)
Nhiệt lượng cần để 10g nước ở 0 độ đông đặc hoàn toàn :
Q_2 = m.\lambda = 0,01.3,4.10^5 = 3400 (J)Q2=m.λ=0,01.3,4.105=3400(J)
Nhiệt lượng tỏa ra của nước ở 5^oC5oC :
$Q_{tỏa} = Q_1 + Q_2 = 24400 (J)$
Nhiệt lượng thu vào của nước đá tăng từ t^oC -> 0^oCtoC−>0oC:
Q_{thu} = m_1c_1.\Delta{t} = 0,4.2100.(-t) = -840tQthu=m1c1.Δt=0,4.2100.(−t)=−840t
PTCBN:
$Q_{tỏa} = Q_{thu}$
từ đây tính đc t=-29 độ