Một bình cách nhiệt chứa 1,50 kg nước ở 60°C. Thả vào bình 0,80 kg nước đá ở 0°C. (a) Hãy xác định nước đá có tan hết hay không. (b) Tính nhiệt độ cân bằng của hệ hoặc khối lượng nước đá còn

Trước hết cần kiểm tra xem lượng nhiệt nước nóng có đủ làm tan hết nước đá hay không.

Nếu nước hạ từ \({60^ \circ }C\)xuống \({0^ \circ }C\), nhiệt lượng nước có thể tỏa ra là

\({Q_{{\rm{toa}}}} = 1,5 \times 4200 \times 60 = 378000\,{\rm{J}}\).

Nhiệt lượng cần để làm tan hoàn toàn \(0,80\,{\rm{kg}}\)nước đá là:

\({Q_{{\rm{nc}}}} = 0,80 \times 3,4 \times {10^5} = 272000\,{\rm{J}}\).

Vì \(378000 > 272000\), toàn bộ nước đá tan hết.

Sau khi đá tan hết, lượng nhiệt còn lại dùng để đun nóng \(0,80\,{\rm{kg}}\)nước vừa tan từ \({0^ \circ }C\)lên nhiệt độ cân bằng \(t\).

Theo phương trình cân bằng nhiệt: \(1,5 \times 4200\left( {60 - t} \right) = 272000 + 0,80 \times 4200t\).

Suy ra: \(6300\left( {60 - t} \right) = 272000 + 3360t\).

Hay: \(378000 - 6300t = 272000 + 3360t\).

Suy ra: \(106000 = 9660t\).

Do đó: \(t \approx 11,{0^ \circ }C\).

Đáp án: 11,0