

Một bình cách nhiệt hình trụ chứa khối nước đá cao 25 𝑐𝑚 ở nhiệt độ -20 ℃. Người ta rót nhanh một lượng nước vào bình tới khi mặt nước cách đáy bình 45 𝑐𝑚. Khi đã cân bằng nhiệt mực nước trong bình giảm đi 0,5 𝑐𝑚 so với khi vừa rót nước. Cho biết khối lượng riêng của nước và nước đá lần lượt là: 𝜌𝑛 = 1000 𝑘𝑔/𝑚3, 𝜌𝑛𝑑 = 900 𝑘𝑔/𝑚3, nhiệt dung riêng của nước và nhiệt nóng chảy riêng của nước đá tương ứng là 𝑐 = 4200 𝐽/𝑘𝑔.K và 𝜆 = 340000 𝐽/𝑘𝑔. Nhiệt độ của nước rót vào là?
Giúp em với ạ!
Hãy luôn nhớ cảm ơn và vote 5*
nếu câu trả lời hữu ích nhé!
Gọi `S \ (m^2)` là tiết diện của bình
Khối lượng của đá: `0,25*S*900=225S \ (kg)`
Khối lượng nước đổ vào: `0,2*S*1000=200S \ (kg)`
Gọi `m \ (kg)` là lượng đá đã tan
Khi đó, khối lượng của đá là `225S-m \ (kg)` và khối lượng của nước là `200S+m \ (kg)`
Thể tích của `225S-m \ (kg)` đá là `(225S-m)/900 \ (m^3)`
`=>` Chiều cao của nước đá là `(225S-m)/(900S) \ (m)`
Thể tích của `200S+m \ (kg)` nước là `(200S+m)/(1000) \ (m^3)`
`=>` Chiều cao của nước là `(200S+m)/(1000S) \ (m)`
`=>` Chiều cao của hỗn hợp: `(225S-m)/(900S)+(200S+m)/(1000S) \ (m)`
`=>` `(225S-m)/(900S)+(200S+m)/(1000S)=0,445`
`=>` `m=45S \ (kg)`
Do đá chưa tan hết chứng tỏ nước giảm từ nhiệt độ ban đầu về `0^oC`
Nhiệt lượng `m \ kg` nước đá cần nhận để tan chảy hết là:
`Q_"tỏa"=225S*2100*20+45S*340000=24750000S`
`Q_"thu"=200S*4200*t_"đầu"=840000St_"đầu"`
`=>` `840000St_"đầu"=24750000S`
`=>` `t_"đầu"=825/28 ~~ 29,46^oC`
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
![]()
Giải thích các bước giải:
Dễ thấy khối nước đá sẽ chưa tan hết `->t_(cb)=0^o C``Q_(\text{tỏa})=m_(\text{nước}).c_(\text{nước}).Delta t=\rho_(\text(nước)).(45-25)/100 .S.4200.(0-t_(bd))=-840000S.t_(bd)`
`Q_(\text(thu))=m_(text(đá)).c_(text(đá)).Delta t+Delta m.\lamda`(`Delta m` là lượng đá tan ra)
`->Q_(text(thu))=\rho_text(đá). 25/100 S .2100.20+Delta m.340000=9450000S+Delta m.340000`(ta lấy nhiệt dung riêng của nước đá khoảng `2100J/(kg.K)`)
`Q_(tỏa)+Q_(thu)=0=>9450000S+Delta m.340000-840000S.t_(bd)=0(1)`
Do `rho_(nd)<rho_(n)` cho nên cùng một khối lượng thì nước đá sẽ có thể tích lớn hơn
`Delta m` chính là lượng nước đá tan ra
Cho nên `0,5cm` bị giảm đi chính là biến thiên chiều cao của thể tích nước đá tan và thể tích nước tạo thành
`V_(nd)=(\Delta m)/(rho_(nd))=(\Delta m)/900`
`V_(n)=(Delta m)/(rho_n)=(Delta m)/1000`
`->V_(nd)-V_(n)=(0,5S)/100=Delta m(1/900-1/1000)`
Rút ra `Delta m=45S` thay vào `(1)`
`9450000S+45S.340000-840000S.t_(bd)=0->t_(bd)=825/28~~29,464^o C`
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
![]()
Bảng tin
0
7116
0
Ad giỏi qua ạ!❤️❤️❤️