Một cục đá lạnh có khối lượng 0,5 kg, có nhiệt độ ban đầu là -10oC, được thả vào 1 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 60oC. Khi đá lạnh tan ra hết, hãy cho biết nhiệt độ của nước lúc này( bỏ qua sự mất nhiệt do môi trường). Biết nhiệt dung riêng của nước, của nước đá lần lượt là C1 = 4200J/kg; C2= 2100J/kg; 1 kg đá lạnh tan hoàn toàn thành nước ở 0oC thì cần một nhiệt lượng là 3,4.105J.
Mong mọi người giải đáp!
@Team lớp A @nguyen thi vang @Nguyen Van Thanh @Duy khang
Tóm tắt :
\(m_1=0,5\left(kg\right)\\c_1=2100\left(\frac{J}{kg}\right)\)
\(t_1=-10^oC\)
\(m_2=1\left(l\right)=1\left(kg\right)\\ c_2=4200\left(\frac{J}{kg}\right)\\ t_2=60^oC\\ \curlywedge=3,4.10^5\left(J\right)\)
\(t=?\)
Giải :
Nhiệt lượng thu vào của nước đá để tăng từ\(-10^oC\) đến \(0^oC\) và tan hết ở \(0^oC\) là :
\(Q_{thu}=m_1.c_1.\left(0-t_1\right)+\curlywedge.m_1=0,5.2100.\left\{0-\left(-10\right)\right\}+3,4.10^5.0,5=180500\left(J\right)\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra khi hạ nhiệt từ \(60^oC\) xuống \(0^oC\) là :\(Q_{tỏa}=m_2.t_2.(t_2-0)=1.4200.(60-0)=252000(J)\)
Vì \(Q_{thu} < Q_{tỏa}\)
nên nước đá tan hết
Lượng nước lúc này là :
\(M=m_1+m_2=0,5+1=1,5\left(kg\right)\)
Nhiệt lượng còn lại là :\(Q= Q_{tỏa} -Q_{thu}=252000-180500=71500(J)\)
\(\rightarrow\) Độ tăng nhiệt độ của lượng nước M từ \(0^oC\) đến nhiệt độ cuối cùng \(\left(t^0C\right)\)là :
\(\Delta t=\frac{Q}{M.c_2}=\frac{71500}{1,5.4200}\approx11,35^oC\)
Ta có :
\(0+t=\Delta t\\ \rightarrow t=\Delta t=11,35^oC\)
Vậy nhiệt độ cuối cùng là \(t=11,35^oC\)
