Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng  m 0  ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 ,  m 1 ,  c 2 ,  m 2  là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ  t 1  = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở  t 0  = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :

Q = λ m 0  +  c 2 m 0 (t -  t 0 ) =  m 0 ( λ +  c 2 t)

Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở  t 1  = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :

Q'= ( c 1 m 1  + c 2 m 2 )( t 1  - t)

Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :

Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1  +  c 2 m 2 ) ( t 1  - t) =  m 0 ( λ  +  c 2 t)

Từ đó suy ra :

Thay số : t ≈ 3,7 ° C.

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 :

Gọi P1 là trọng lượng của cục nước đá khi chưa tan

V1 là thể tích của phần nước bị cục nước đá chiếm chỗ

dn là trọng lượng riêng của nước

FA là lực đẩy Ác – si –mét tác dụng lên cục nước đá khi chưa tan.

Cục đá nổi trong nước nên Pđá = FA = V1.dn

Gọi V2 là thể tích của nước do cục nước đá tan hết tạo thành, P2 là trọng lượng của lượng nước do đá tan ra, ta có:

Vì khối lượng của cục nước đá và khối lượng của lượng nước do cục nước đá tan hết tạo thành phải bằng nhau, nên:

Từ (1) và (2) ⇒ V1 = V2. Thể tích của phần nước đá chiếm chỗ đúng bằng thể tích của nước trong cốc nhận được khi nước đá tan hết. Do đó mực nước trong cốc không thay đổi.

Lượng nhiệt cần cung cấp để biến đổi m = 6,0 kg nước đá ở nhiệt độ t 1  = -20 ° C biến thành hơi nước ở  t 2  = 100 ° C có giá trị bằng :

Q = Q 1 + Q 2 + Q 3 + Q 4

trong đó lượng nhiệt Q 1  = c 1 m( t 0  -  t 1 ) cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt dung riêng c đ  để nhiệt độ của nó tăng từ  t 1  = -20 ° C đến  t 0  = 0 ° C ; lượng nhiệt  Q 0  = λ m cung cấp cho m (kg) nước đá có nhiệt nóng chảy riêng  λ  ở  t 0  = 0 ° C tan thành nước ở cùng nhiệt độ ; lượng nhiệt  Q 2 = c 0 m( t 2  - t 0 )

cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt dung riêng  c n  để nhiệt độ của nó tăng từ  t 0  = 0 ° C đến  t 2  = 100 ° C ; lượng nhiệt  Q 3  = Lm cung cấp cho m (kg) nước có nhiệt hoá hơi riêng L ở  t 2  = 100 ° C biến thành hơi nước ở cùng nhiệt độ. Như vậy, ta có thể viết:

Q =  c đ m( t 0  -  t 1 ) +  λ m +  c n m( t 2  - t 0 ) + Lm

hay Q = m[ c đ ( t 0  -  t 1 ) +  λ  +  c n ( t 2  - t 0 ) + L]

Thay số, ta tìm được :

Q = 6,0. [2090.(0 + 20) + 3,4. 10 5  + 4180.(100 - 0) + 2,3. 10 6 ]

Q ≈ 186. 10 6  J.

Kết quả tùy thuộc điều kiện làm thí nghiệm tuy nhiên có một đặc điểm chung là ở một giai đoạn nóng chảy nhiệt độ luôn bằng không.

Trong thời gian nóng chảy,nước đá luôn ở mức \(^{0^0}\)C

Kết quả tùy thuộc điều kiện làm thí nghiệm tuy nhiên có một đặc điểm chung là ở một giai đoạn nóng chảy nhiệt độ luôn bằng không.

Kết quả tùy thuộc điều kiện làm thí nghiệm tuy nhiên có một đặc điểm chung là ở 1 giai đoạn nóng chảy nhiệt độ luôn bằng không.

Tham khảo nha bạn :