Người ta thả cục nước đá ở 0 ° C vào chiếc cốc bằng đồng khối lượng 0,20 kg đặt ở trong nhiệt lượng kế, trong cốc đồng đựng 0,70 kg nước ở 25 ° C. Khi cục nước đá vừa tan hết thì nước trong cốc đồng có nhiệt độ là 15,2 ° C và khối lượng của nước là 0,775 kg. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài.
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 :
