Bộ 3 đề thi cuối kì 1 Vật lí 12 Kết nối tri thức cấu trúc mới (có tự luận) có đáp án - Đề 2

Nhiệt độ cuối của cốc nước bằng

6/21

Thả một cục nước đá có khối lượng 30 g ở 0 °C vào cốc nước chứa 0,2 lít nước ở 20 °C. Bỏ qua nhiệt dung của cốc. Biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4,2 J/g.K; khối lượng riêng của nước: D = 1 g/cm3. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là λ = 334 kJ/kg. Nhiệt độ cuối của cốc nước bằng

0 °C.

5 °C.

7 °C.

10 °C.

Giải thích

Gọi t là nhiệt độ cuối cùng khi cân bằng nhiệt.

Nhiệt nóng chảy của cục nước đá: \[{Q_1} = {m_1}\lambda  = 0,03.334000 = 10020\,J.\]

Nhiệt lượng thu vào của cục nước đá đến khi cân bằng nhiệt:

\[{Q_2} = {m_1}c\Delta T = 0,03.4200.(t - 0) = 126t\]

Nhiệt lượng toả ra của nước trong cốc khi cân bằng nhiệt:

\[{Q_{toa}} = {m_2}c\Delta {T_2} = 0,2.4200.(20 - t) = 840(20 - t)\]

Phương trình cân bằng nhiệt:

\[{Q_{thu}} = {Q_{toa}} \Rightarrow {Q_1} + {Q_2} = {Q_{thu}} \Rightarrow 10020 + 126t = 840(20 - t) \Rightarrow t \approx 7^\circ C\]. Chọn C.