Cho một chậu nhỏ bằng thuỷ tinh khối lượng m = 100g có chứa m1 = 500g

1/5

Cho một chậu nhỏ bằng thuỷ tinh khối lượng m=100g có chứa m1=500g nước ở nhiệt độ t1=200C và một cốc dùng để chứa những viên nước đá có cùng khối lượng m2=20g ở nhiệt độ t2=-50C. Thả hai viên nước đá vào chậu. Cho nhiệt dung riêng của thủy tinh, nước và nước đá lần lượt là C=2500J/Kg.K., C1=4200J/Kg.K và C2=1800J/Kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá là λ=3,4.105J/Kg (bỏ qua sự trao đổi nhiệt với cốc và môi trường bên ngoài). Kết luận nào sau đây là chính xác nhất?

Có một phần nước bị đông đặc thành nước đá

Hai viên đá tan hoàn toàn, nhiệt độ hỗn hợp là 00C

Hai viên đá chưa tan hoàn toàn, nhiệt độ hỗn hợp là 00C

Hai viên đá tan hoàn toàn, nhiệt độ hỗn hợp lớn hơn 00C

Giải thích

Đáp án: D

- Khi thả hai viên nước đá vào chậu nước. Giả sử nước đá tan hết ở 00C.

- Nhiệt lượng do chậu và nước toả ra để hạ nhiệt độ xuống 00C là:

Q1=(mc+m1c1)(t1-0)=47000 (J)

- Nhiệt lượng thu vào của 2 viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 00C và tan hết tại 00C là:

Q2=2m2C2(0-t2)+2m2.λ=13960 (J)

- Vì Q1>Q2 nên 2 viên đá sẽ tan hết và nhiệt độ cân bằng 00C<t<200C.