Khối lượng nước: \(m_2=DV=1000\cdot\dfrac{0,25}{1000}=0,25\left(kg\right)\)

Phương trình cân bằng nhiệt: \(Q_1=Q_2\Leftrightarrow m_1c_1\left(t_1-t\right)=m_2c_2\left(t-t_2\right)\)

\(\Rightarrow t=\dfrac{m_1c_1t_1+m_2c_2t_2}{m_1c_1+m_2c_2}=\dfrac{0,4\cdot400\cdot80+0,25\cdot4200\cdot18}{0,4\cdot400+0,25\cdot4200}=26,2\left(^oC\right)\)

- Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra để nguội đi từ 80⁰C xuống t⁰C:

Q₁ = m₁.C₁.(t₁ - t) = 0,4. 380. (80 - t) (J)

- Nhiệt lượng nước thu vào để nóng lên từ 18⁰C đến t⁰C:

Q₂ = m₂.C₂.(t - t₂) = 0,25. 4200. (t - 18) (J)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

Q₁ = Q₂

\(\Leftrightarrow\)0,4. 380. (80 - t) = 0,25. 4200. (t - 18)

\(\Leftrightarrow\)t ≈ 26⁰C

Vậy nhiệt độ xảy ra cân bằng là 26⁰C.

Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=m_2c_2\left(t_2-t\right)=0,5\cdot390\cdot\left(100-30\right)=13650J\)

Nhiệt lượng nước thu vào:

\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=2,5\cdot4200\cdot\left(30-t_1\right)=10500\left(30-t_1\right)\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow10500\cdot\left(30-t_1\right)=13650\Rightarrow t_1=28,7^oC\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt

\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow\left(0,5.380\right)\left(90-t_{cb}\right)=1.4200\left(t_{cb}-20\right)\) 

Giải phương trình trên ta đc

\(\Rightarrow t_{cb}\approx24,32^o\)

Đáp án: B

- Nhiệt lượng toả ra của m1 kg nước để hạ nhiệt độ tới  0 0 C  là :

- Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước đá tăng nhiệt độ tới  0 0 C  là:

- So sánh Q t h u  và Q t ỏ a ta thấy Q 1 > Q 2 . Vậy nước đá bị nóng chảy.

- Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn là :

- So sánh ta thấy Q 1 < Q 2 + Q 3  . Vậy nước đá chưa nóng chảy hoàn toàn.

Vậy nhiệt độ cân bằng là t =  0 0 C .