Câu 17 :
a)
Nhiệt lượng cần để làm lạnh nước đá từ \(3^oC\rightarrow0^oC\)
\(Q_1=mc_1.\Delta t_1=5.1800.\left(0-3\right)=-27000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tan nước đá:
\(Q_2=m.\lambda=5.3,4.10^5=1,7.10^6\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng nước từ \(0^oC\rightarrow100^oC:\)
\(Q_3=mc_2.\Delta t_3=5.4200.\left(100-0\right)=2,1.10^7\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để chuyển nước từ \(100°C\) thành hơi :
\(Q_4=m.L=5.2,3.10^6=1,15.10^7\left(J\right)\)
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
\(Q=Q_1+Q_2+Q_3+Q_4\)
\(\Rightarrow Q=-27000+1,7.10^6+2,1.10^7+1,15.10^7\sim3,354.10^7\left(J\right)\)
b) Gọi \(m_W\left(kg\right)\) là khối lượng nước có trong bình lúc đầu
Nhiệt lượng mà nước trong bình mất:
\(Q_W=m_W.c_2.\left(40-3\right)==m_W.4200.37=155400.m_W\left(J\right)\)
Nhiệt lượng mà nước đá nhận :
\(Q_{đá.tan}=\left(5-0,2\right).\lambda=4,8.3,4.10^5=1632000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng để làm nóng nước từ \(0^oC\rightarrow3^oC\) :
\(Q_{đa.nóng}=\left(5-0,2\right).\lambda.\left(3-0\right)=4,8.4200.3=60720\left(J\right)\)
Tổng nhiệt lượng mà nước đá nhận :
\(Q_{đá}=Q_{đá.tan}+Q_{đa.nóng}=1632000+60720=1692720\left(J\right)\)
Cân bằng nhiệt giữa nước trong bình và nước đá:
\(Q_W=Q_{đá}\)
\(\Leftrightarrow155400.m_W=1692720\)
\(\Leftrightarrow m_W=10,9\left(kg\right)\)