Người ta dẫn 0,2kg hơi nước ở nhiệt độ 100oC vào một bình chứa 1,5kg nước đang ở nhiệt độ 15oC. Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.

Đáp án đúng là D

Nhiệt lượng tỏa ra khi 0 , 2   k g hơi nước ở 1 0 0 ° C ngưng tụ thành nước ở 1 0 0 ° C :

Q 1 = m 1 . L = 0 , 2 . 2 , 3 . 1 0 6 = 4 6 0 0 0 0 ( J )

Nhiệt lượng tỏa ra khi 0 , 2   k g nước ở 1 0 0 ° C thành nước ở t o C :

Q 2 = m 1 . C . ( t 1 − t ) = 0 , 2 . 4 2 0 0 . ( 1 0 0 − t )

Nhiệt lượng thu vào khi 1 , 5   k g nước ở 1 5 ° C thành nước ở t ° C :

Q 3 = m 2 . C . ( t − t 2 ) = 1 , 5 . 4 2 0 0 . ( t − 1 5 )

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q 1 + Q 2 = Q 3

⇔ 4 6 0 0 0 0 + 0 , 2 . 4 2 0 0 . ( 1 0 0 − t ) = 1 , 5 . 4 2 0 0 . ( t − 1 5 ) ⇔ 6 7 8 0 t = 6 3 8 5 0 0 ⇔ t ≈ 9 4 o C

Tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt. m = m 1 + m 2 = 0 , 2 + 1 , 5 = 1 , 7 (   k g )