Bỏ m1= 200 g nước đá ở t1 = 0 độ C vào m2 = 300 g nước ở t2 =20 độ C . Nước có đang tan hết không ? Nếu không hãy tính khối lượng đá còn lại. Cho nhiệt nóng chảy của nước đá là λ= 34.104 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là c =4200J/kg.K Bài 3. Trong 1 bình có khối lượng m1 = 2 kg nước ở t1 = 250 C. Người ta thả vào bình một cục nước đá có khối lượng m2 = 1 kg và t2 = -200C. Cho nhiệt dung riêng của nước, của nước đá và nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là c1 = 4200J/kg.K, c2 =1800J/kg.K, λ= 34.10- 4J/ kg a. Nước đã có tan hết không. Nếu không tan hết thì lượng nước còn lại là bao nhiêu Tính khối lượng nước có trong bình khi đó b. Hãy tính nhiệt độ chung của hỗn hợp khi có sự cân bằng nhiệt?

Đáp án:

Bài 2:

Nhiệt lượng cần để làm tan hết đá là:

\[{Q_{can}} = \lambda {m_1} = {34.10^4}.0,2 = 68000J\]

Nhiệt lượng của nước tỏa ra khi xuống 0 độ C là:

\[{Q_{toa}} = {m_2}c\Delta t = 0,3.4200.\left( {20 - 0} \right) = 25200J\]

Vì \({Q_{toa}} < {Q_{can}}\) nên đá không tan hết.

Khối lượng đá còn lại là:

\[{m_1}' = \frac{{{Q_{can}} - {Q_{toa}}}}{\lambda } = \frac{{68000 - 25200}}{{{{34.10}^4}}} = 0,126kg\]

Bài 3:

a. Nhiệt lượng cần để tan hết đá là:

\[{Q_{can}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} + \lambda {m_2} = 1.1800.\left( {0 - \left( { - 20} \right)} \right) + {34.10^4}.1 = 376000J\]

Nhiệt lượng nước tỏa ra khi xuống 0 độ C là:

\[{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 2.4200.\left( {25 - 0} \right) = 210000J\]

Vì \({Q_{toa}} < {Q_{can}}\) nên đá không tan hết.

Khối lượng nước đá còn lại là:

\[{m_2}' = \frac{{{Q_{can}} - {Q_{toa}}}}{\lambda } = \frac{{376000 - 210000}}{{{{34.10}^4}}} = 0,488kg\]

Khối lượng nước đá đã tan là:

\[\Delta {m_2} = {m_2} - {m_2}' = 1 - 0,488 = 0,512kg\]

Khối lượng nước trong bình là:

\[{m_1}' = {m_1} + \Delta {m_2} = 2 + 0,512 = 2,512kg\]

b. Vì đá chưa tan hết, nên nhiệt độ của hệ khi cân bằng nhiệt sẽ là 0 độ C.