Question

trong 1 bình chứa `m_1=2kg` nước ở `t_1=25^o C`.Người ta thả vào bình `m_2 =30kg` nước đá ở `t_2=-20^o C`.Biết `c_1=4200J//kg.k`

`c_2 = 2100J//kg.k`; `\lambda= 340000J//kg`

Tính nhiệt độ nước khi cuối cùng và khối lượng nước đá  trong bình sau khi CB nhiệt 

 

Answer 1

Tóm tắt:

\(m_1=2kg\)

\(m_2=30kg\)

\(t_1=25^oC\)

\(t_2=-20^oC\)

\(c_1=4200J/kg.K\)

\(c_2=2100J/kg.K\)

\(\lambda=340000J/kg\)

==========

\(t=?^oC\)

\(m_{\text{nước đá còn trong bình}}=?kg\)

Nhiệt lượng cần thiết để nước đá tăng lên 0^oC:

\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=30.2100.\left(0--20\right)=1260000J\)

Nhiệt lượng cần thiết để nước giảm xuống 0^oC

\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=2.4200.\left(25-0\right)=210000J\)

Vì \(Q_1< Q_2\) nên có một lượng nước sẽ bị đông đặc. Nên ta gọi khối lượng nước đông đặc là \(m_3\), ta có phương trình cân bằng nhiệt: 

\(1260000=210000+340000m_3\)

\(\Leftrightarrow1260000-210000=340000m_3\)

\(\Leftrightarrow1050000=340000m_3\)

\(\Leftrightarrow m_3=\dfrac{1050000}{340000}\approx3,1kg\)

Vậy nhiệt độ nước sau khi cân bằng là \(0^oC\)

Khối lượng nước đá còn lại trong bình: \(m_{\text{nước đá còn trong bình}}=m_2+m_3=30+3,1=33,1kg\)