Người ta thả một cục nước đá ở nhiệt độ t1= -50oC vào một lượng nước ở nhiệt độ t2= 60oC để thu đc 25kg nước ở 25oC. Tính klg nước, nước đá

Đáp án + Giải thích các bước giải:

(Lấy dữ kiện trong SGK Vật Lý)

`t_1=60^@C`

`c_1=4200J//kg*K`

`t_2=-50^@C`

`c_2=1800J//kg*K`

`m=25kg`

`t=25^@C`

`λ=3,4*10^5J//kg`

`m_1=?;m_2=?`

Gọi khối lượng nước ở `60^@C` và nước đá ở `-50^@C` lần lượt là: `m_1;m_2(kg)`

Ta có: `m_1+m_2=25kg=>m_2=25-m_1(kg)`

Nhiệt lượng nước ở `60^@C` tỏa ra:

`Q_(tỏa)=m_1*c_1*Deltat_1=m_1*4200*(60-25)=147000m_1(J)`

Nhiệt lượng nước đá ở `-50^@C` thu vào để tăng nhiệt độ lên `0^@C`:

`Q_(thu_1)=m_2*c_2*Deltat_2=(25-m_1)*1800*(0+50)=2250000-90000m_1(J)`

Nhiệt lượng nước đá ở `0^@C` thu vào để nóng chảy hoàn toàn là:

`Q_(thu_2)=m_2*λ=(25-m_1)*3,4*10^5=8500000-340000m_1(J)`

Nhiệt lượng nước ở `0^@C` thu vào để tăng nhiệt độ lên `25^oC` là:

`Q_(thu_3)=m_2*c_1*Deltat_3=(25-m_1)*4200*(25-0)=2625000-105000m_1(J)`

Tổng nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ lên `25^oC` là:

`Q_(thu)=Q_(thu_1)+Q_(thu_2)+Q_(thu_3)`

            `=2250000-90000m_1+8500000-340000m_1+2625000-105000m_1`

            `=13375000-535000m_1(J)`

Phương trình cân bằng nhiệt:

`Q_(tỏa)=Q_(thu)`

`<=>147000m_1=13375000-535000m_1`

`<=>682000m_1=13375000`

`<=>m_1~~19,61kg`

`=>m_2=25-19,61=5,39kg`

Vậy cần cho vào `19,61kg` nước ở `60^@C` và `5,39kg` nước đá ở `-50^oC` để thu được `25kg` nước ở `25^@C`.