Thả một cục nước đá có khối lượng 30 g ở 0 độ C vào cốc nước có chứa 0,2 lít nước ở 20 độ C bỏ qua nhiệt dung của cốc nhiệt dung riêng của nước 4,2 J/

0 bình luận về “Thả một cục nước đá có khối lượng 30 g ở 0 độ C vào cốc nước có chứa 0,2 lít nước ở 20 độ C bỏ qua nhiệt dung của cốc nhiệt dung riêng của nước 4,2 J/”

1. Đáp án:

    \(t = 7,02^\circ C\)

   Giải thích các bước giải:

   Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và nhiệt nóng chảy của nước đá là \(3,{34.10^5}J/kg\) nha bạn.

   \(D = 1g/c{m^3} = 1000kg/{m^3}\)

   Khối lượng của nước là:

   \({m_1} = {V_1}D = 0,{2.10^3}.1000 = 0,2kg\)

   Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm về còn 0 độ C là:

   \({Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 0,2.4200(20 – 0) = 16800J\)

   Nhiệt lượng cần thiết để nóng chảy hết nước đá là:

   \({Q_2} = \lambda {m_2} = 3,{34.10^5}.0,03 = 10020J\)

   Vì \({Q_1} > {Q_2}\) nên nước đá tan hết.

   Nhiệt lượng nước tỏa ra là:

   \({Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1}’ = 0,2.4200(20 – t) = 840(20 – t)(J)\)

   Nhiệt lượng nước đá thu vào bằng nhiệt lượng nước thu vào để nóng chảy và để nóng lên đến t độ C:

   \({Q_{thu}} = {Q_2} + {m_2}{c_1}\Delta {t_2} = 10020 + 0,03.4200(t – 0) = 10020 + 126t(J)\)

   Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:

   \(\begin{array}{l}
   {Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Rightarrow 840(20 – t) = 10020 + 126t\\
    \Rightarrow 966t = 6780\\
    \Rightarrow t = 7,02^\circ C
   \end{array}\)

   Trả lời

2. Đáp án:

   nhiệt độ cuối cùng của nước là $t = 17,38^0C$

   Giải thích các bước giải:

    Nhiệt lượng cần thiết để làm nước đá tan chảy hết là:

   $Q_1 = \lambda.m = 334.0,03 = 10,02J$ 

   Nhiệt lượng nước toả ra khi hạ nhiệt độ xuống $0^0C$ là:

   $Q_2 = mc\Delta t = 0,2.4200.20 = 16800J$ 

   Vì $Q_2 > Q_1$ nên đá tan hết và tăng nhiệt độ lên cao hơn $0^0C$ . Gọi nhiệt độ cân bằng là t. 

   Nhiệt lượng cần để lượng nước đá tan ra tăng lên đến $t^0C$ là: 

   $Q_3 = m’c\Delta t = 0,03.4200t = 126t$
   Nhiệt lượng 0,2l nước toả ra khi hạ nhiệt độ là: 

   $Q_4 = mc\Delta t = 0,2.4200(20 – t) = 840(20 – t)$

   Ta có: $Q_1 + Q_3 = Q_4$ hay: 

   $10,02 + 126t = 840(20 – t)$ 

   $<=> t = 17,38$ 

   Vậy nhiệt độ cuối cùng của nước là $t = 17,38^0C$

   Trả lời