Bài 61. Vai trò của điện năng - Nhiệt điện và thủy điện

Bài 15: Trong một bình cách nhiệt chứa hỗn hợp nước và nước đá ở 0⁰C. Qua thành bên của bình người ta đưa vào một thanh đồng có một lớp cách nhiệt bao quanh. Một đầu của thanh tiếp xúc với nước đá, đầu kia được nhúng trong nước sôi ở áp suất khí quyển. Sau thời gian T_d = 15 phút thì nước đá ở trong bình tan hết. Nếu thay thanh đồng bằng thanh thép có cùng tiết diện nhưng khác nhau về chiều dài với thanh đồng thì nước đá tan hết sau T_t = 48 phút. Cho hai thanh đó nối tiếp với nhau thì nhiệt độ t tại điểm tiếp xúc giữa hai thanh là bao nhiêu? Xét hai trường hợp:

1/ Đầu thanh đồng tiếp xúc với nước sôi

2/ Đầu thanh thép tiếp xúc với nước sôi.

Khi hai thanh nối tiếp với nhau thì sau bao lâu nước đá trong bình tan hết? (giải cho từng trường hợp ở trên)

Một cục nước đá ở nhiệt độ t₂ =-5^oc được dìm ngập hoàn toàn vào một cốc nước ở nhiệt độ t₂ ,khối lượng của nước bằng khối lượng của nước đá bằng m. Coi rằng chỉ có nước đá trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và nước đá theo nhiệt độ.

a) Tùy theo giá trị của t₂ mà t^o sau cùng của hệ có thể nhỏ hơn 0^oc, bằng 0^oc hoặc lớn hơn 0^oc. Tìm điệu kiện để t₂ xảy ra các trường hợp trên.

b) Tìm khối lượng của nước lỏng trong bình ở trạng thái cuối cùng khi t₂ =50^oc.

Cho nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là C₁=2090 J/Kg.K, \(\lambda\)=3,33.10⁵ J/Kg, nhiệt dung riêng của nước là C₂=4180 J/Kg.K