Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng  m 0 , còn c 1 ,  m 1 ,  c 2 ,  m 2  là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.

- Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở t 1  = 25 ° C toả ra để nhiệt độ giảm tới t = 15,2 ° C có giá trị bằng :

Q = ( c 1 m 1  +  c 2 m 2 ) ( t 1  -t)

- Lượng nhiệt do cục nước đá ở  t 0  = 0 ° C thu vào để tan thành nước ở t = 15,2 ° C có giá trị bằng :

Q' =  m 0 ( λ  +  c 2 t)

Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, ta có :

Q' = Q ⇒  m 0 ( λ  +  c 2 t) = ( c 1 m 1  +  c 2 m 2 ) ( t 1  -t)

Từ đó suy ra :

Thay số với chú ý m0 = 0,775 - 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :

a) Ta có: \(Q_{tỏa}=m_{Al}\cdot c_{Al}\cdot\Delta t=0,2\cdot880\cdot\left(100-27\right)=12848\left(J\right)\)

b) Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}=12848\left(J\right)\)

\(\Rightarrow m_{nước}\cdot c_{nước}\cdot\Delta t'=m_{nước}\cdot4200\cdot\left(27-20\right)=12848\left(J\right)\)

\(\Rightarrow m_{nước}\approx0,437\left(kg\right)=4,37\cdot10^{-4}\left(m^3\right)\)

Nhiệt lượng do cầu tỏa ra là

\(Q_1=m_1c_1\Delta t=0,2.880\left(100-27\right)=12848\left(J\right)\) 

Theo pt cân bằng nhiệt, ta đc

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\left(Q_1=Q_2\right)\\ \Leftrightarrow0,2.880\left(100-27\right)=m_2.4200\left(27-20\right)=12848\\ \Rightarrow m_2\approx0,44\left(kg\right)\)

Khối lượng M của phần nước đá tan thành nước sau khi thả thỏi sắt nóng có nhiệt độ t ° C vào cốc nước đá ở 0 ° C được xác định bởi điều kiện cân bằng nhiệt:

M λ = cmt ⇒ M = cmt/ λ

trong đó  λ  là nhiệt nóng chảy riêng của nước đá, c là nhiệt dung riêng của thỏi sắt có khối lượng m.

Thay số, ta tìm được :

Gọi V là thể tích ở nhiệt độ t và V 0  là thể tích ở 0 ° C của thỏi sắt. Theo công thức nở khối vì nhiệt, ta có :

V =  V 0 (1 + β t)

với β là hệ số nở khối của sắt. Vì khối lượng m của thỏi sắt không phụ thuộc nhiệt độ nên khối lượng riêng D của thỏi sắt ở nhiệt độ t liên hệ với khối lượng riêng D0 của nó ở 0oC theo công thức :

D/ D 0  =  V 0 /V ⇒ D = m/V =  D 0 /(1 +  β t)

Từ đó suy ra nhiệt độ t của thỏi sắt trước khi thả nó vào cốc nước đá :

t = ( D 0 V - m)/m β

Thay số ta tìm được:

Tóm tắt:

\(m_1=0,5kg\)

\(t_1=100^oC\)

\(t_2=25^oC\)

\(t=75^oC\)

\(\Rightarrow\Delta t_1=25^oC\)

\(\Delta t_2=50^oC\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

===========

\(m_2=?kg\)

Khối lượng của nước:

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\)

\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\)

\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{m_1.c_1.\Delta t_1}{c_2.\Delta t_2}\)

\(\Leftrightarrow m_2=\dfrac{0,5.880.25}{4200.50}\approx0,05kg\)

nhiệt lượng tỏa ra của 0.32kg nước :

Q₁=m₁.L=0,32.2,3.10⁶=716000 J

gọi nhietj độ hỗn hợp là t

nhiệt lượng tỏa ra của 0,32 kg nước đến nhiệt độ t là

Q₂=m₁.C.(20-t)==0,32.4190.(20-t)=1340,8(20-t)  J

nhiệt lượng thu vào của nước đá: 

Q₃= m₂.C.(t-0)=1.4190.t=4190t    J

áp dụng phương trình cân = nhiệt : Q₁+Q₂=Q₃

<=> 716000+1340,8(20-t)=4190t

<=> 716000+26816=4190t+1340,8t=> t 

bạn tự làm nah

 a,vì sau khi cân bằng nhiệt, trong nhiệt lượng kế vẫn còn nước đá, nên nhiệt độ của hỗn hợp là 0oC

ta có:

a)do nước đá chưa tan hết nên nhiệt độ cân bằng là 0 độ C

b)ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2\lambda\)

\(\Leftrightarrow1340.8\left(20-0\right)=\lambda\)

\(\Rightarrow\lambda=26816\)

Đáp án: B

Phương trình cân bằng nhiệt:

Q_cốc + Q_nước = Q_thìa

  ↔  (m_cốc.c_cốc + m_n.c_n).(t_cb – t₁)

      = m_thìa.c_thìa.(t₂ – t_cb)

↔  [(0,1.880) + (0,3.4,19.10³)](t – 20)

     = 0,075.380.(100 –t)

Giải ra ta được: