Biết nhiệt lượng cần phải cung cấp để làm cho 0,2 kg nước đá ở nhiệt độ t0 (oC) tan thành nước và sau đó được tiếp tục đun sôi để biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100oC là 617,87 kJ. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2,09.103J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước 4,18.103J/kg.K, nhiệt hóa hơi riêng của nước là 2,3.106J/kg. Tính t0

Đáp án: `t_0=-14^oC`

Giải:

Q = 617,87 kJ = 617870J

Nhiệt lượng 0,2 kg nước thu vào để hóa hơi hoàn toàn:

`Q_1=mL=0,2.2,3.10^6=460000 \ (J)`

Nhiệt lượng 0,2 kg nước thu vào để tăng từ 0°C → 100°C:

`Q_2=mc_1(100-0)=0,2.4200.100=84000 \ (J)`

Nhiệt lượng 0,2 kg nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn:

`Q_3=m\lambda=0,2.3,4.10^5=68000 \ (J)`

Nhiệt lượng 0,2 kg nước đá thu vào để tăng từ `t_0` → 0°C:

`Q_4=Q-Q_1-Q_2-Q_3`

`Q_4=617870-460000-84000-68000=5870 \ (J)`

Nhiệt độ ban đầu của nước đá:

`Q_4=mc_2(0-t_0)`

→ $t_0=-\dfrac{Q_4}{mc_2}=-\dfrac{5870}{0,2.2090}=-14 \ (^oC)$