Tóm tắt

m₁ = 2kg ; c₁ = 2000J/kg.K

m₂ = 1kg ; c₂ = 4200J/kg.K ; t₂ = 10^oC

\(m\) = 50g = 0,05kg ; \(\lambda\) = 3,4.10⁵J/kg

t₃ = 100^oC ; t' = 50^oC

L = 2,3.10⁶J/kg ;

a) t₁ = ?

b) m₃ = ?

Giải

a) Lượng nước đá tăng lên chứng tỏ đã có một phần nước bị đông đặc thành nước đá, nhưng lượng nước chưa đông đặc hoàn toàn nên nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp đang ở nhiệt độ đông đặc của nước là t = 0^oC.

Nhiệt lượng nước đá thu vào khi tăng nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu t₁ lên t = 0^oC là:

\(Q_{thu}=m_1.c_1\left(t-t_1\right)\)

Nhiệt lượng nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t₂ = 10^oC xuống t = 0^oC là:

\(Q_{tỏa1}=m_2.c_2\left(t_2-t\right)\)

Nhiệt lượng m(kg) nước tỏa ra để đông đặc hoàn toàn ở t = 0^oC là:

\(Q_{tỏa2}=m.\lambda\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{thu}=Q_{tỏa1}+Q_{tỏa2}\\ \Rightarrow m_1.c_1\left(t-t_1\right)=m_2.c_2\left(t_2-t\right)+m.\lambda\\ \Leftrightarrow t_1=t-\dfrac{m_2.c_2\left(t_2-t\right)+m.\lambda}{m_1.c_1}\\ =0-\dfrac{1.4200\left(10-0\right)+0,05.3,4.10^5}{2.2000}=-14,75\left(^oC\right)\)

Nhiệt độ ban đầu của nước đá là -14,75^oC.

b) Nhiệt lượng m(kg) nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở t = 0^oC là:

\(Q_{thu1}=m.\lambda\)

Nhiệt lượng nước đang có thu vào khi tăng nhiệt độ từ t = 0^oC lên t' = 50^oC là:

\(Q_{thu2}=\left(m_2-m+m_1\right)c_2\left(t'-t\right)\)

Nhiệt lượng hơi nước tỏa ra khi ngưng tụ hoàn toàn ở t₃ = 100^oC là:

\(Q_{tỏa1}=m_3.L\)

Nhiệt lượng nước đã ngưng tụ tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ t₃ = 100^oC xuống t' = 50^oC là:

\(Q_{tỏa2}=m_3.c_2\left(t_3-t'\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{thu1}+Q_{thu2}=Q_{tỏa1}+Q_{tỏa2}\\ \Rightarrow m.\lambda+\left(m_2-m+m_1\right)c_2\left(t'-t\right)=m_3.L+m_3.c_2\left(t_3-t'\right)\\ \Leftrightarrow m_3=\dfrac{m.\lambda+\left(m_2-m+m_1\right)c_2\left(t'-t\right)}{L+c_2\left(t_3-t'\right)}\\ =\dfrac{0,05.3,4.10^5+\left(1-0,05+2\right)4200\left(50-0\right)}{2,3.10^6+4200\left(100-50\right)}\approx0,254\left(kg\right)\)

Vậy khối lượng hơi nước đã dẫn vào là 0,254kg.

giúp mình giải câu b với ạ help me

Lượng nước đá đã tan là :\(m3-0,075\)(kg)

Nhiệt lượng để lượng nước đá trên tan là : \(340000\left(m3-0,075\right)\)(J)

Nhiệt lượng để \(m3\)kg nước đá lên 0 độ là : \(21000m3\)(J)

Vì khi cân bằng còn 75g nước đá chưa tan nên nhiệt độ cân bằng là 0 độ

Ta có phương trình cân bằng nhiệt : \(m1c1\left(40-0\right)+m2c2\left(40-0=21000m3+340000\left(m3-0,075\right)\right)\)

\(6400+84000=21000m3+340000m3-25500\)

\(90400=361000m3-25500\)

\(m3\approx0,3kg\)

Tóm tắt:

V= 100(l)=>m= 100kg

t= 30°C

t₂= 20°C

Nhiệt lượng của nước nóng tỏa ra là:

Q₁= m₁c₁(100-30)

Nhiệt lượng của nước lạnh thu vào:

Q₂=m₂c₂(30-20)

mặt khác m₁+m₂= 100kg

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt

Q_tỏa=Q_thu

<=> m₁*(100-30)= (100-m₁)*(30-20)

=> m₁= 12,5(kg)

Vậy...

câu 1

cân bằng nhiệt ta có \(m_b460.\left(150-30\right)=0,5.4200.\left(30-20\right)\Rightarrow m_b\approx0,38\left(kg\right)\)

câu 2

m1+m2=1,8=>m1=1,8-m2

cân bằng nhiệt \(m_1.\left(30-20\right)=m_2.\left(80-50\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(1,8-m_2\right).10=m_2.30\Rightarrow m_2=0,45\left(kg\right)\)

\(\Rightarrow m_1=...\)

Câu 2: 

Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow m_1\cdot\left(30-20\right)=m_2\cdot\left(80-30\right)\)  _{(*Triệt tiêu c do vai trò như nhau*)}

\(\Rightarrow10m_1=50m_2\) \(\Rightarrow m_1=5m_2\)

Mặt khác: \(m_1+m_2=1,8\) \(\Rightarrow6m_2=1,8\) \(\Rightarrow m_2=0,3\left(kg\right)\) \(\Rightarrow m_1=1,5\left(kg\right)\)