Rót khối lượng m1 = 0,5kg nước ở nhiệt độ t1 = 15 độ C vào bình nhiệt lượng kế có khối lượng m2 = 0,2kg đang ở nhiệt độ t2 = 30 độ

409/497

Rót khối lượng \[{m_1}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,5kg\] nước ở nhiệt độ \[{t_1}{\rm{ }} = {\rm{ }}{15^o}C\] vào bình nhiệt lượng kế có khối lượng \[{m_{2{\rm{ }}}} = {\rm{ }}0,2kg\] đang ở nhiệt độ \[{t_2}{\rm{ }} = {\rm{ }}{30^o}C\]. Thả một cục nước đá có khối lượng \[{m_3}{\rm{ }} = {\rm{ }}0,5kg\] ở nhiệt độ \[{t_3}{\rm{ }} = {\rm{ }} - {10^o}C\] vào nước trong bình nhiệt lượng kế trên. Hãy tìm nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập, khối lượng của nước và nước đá khi đó. Cho biết dung riêng của nức, nước đá và bình nhiệt lượng kế tương ứng là \[{C_1}{\rm{ }} = {\rm{ }}4,{2.10^3}{\rm{ }}J/kg\]. độ, \[{C_2}{\rm{ }} = {\rm{ }}2,{1.10^3}{\rm{ }}J/kg\].độ, \[{C_3}{\rm{ }} = {\rm{ }}880J/kg\].độ; nhiệt nóng chảy của nước đá là \[\lambda = 3,{3.10^5}J/kg\] .Bỏ qua sự trao đổi nhiệt của bình nhiệt lượng kế với môi trường ngoài.

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

Nhiệt lượng nước đá cần để tan hết: \[{Q_{thu}} = {m_3}.{c_2}.10 + {m_3}\lambda = 10500 + 165000 = 175500J\]

Nhiệt lượng nước và nhiệt lượng tỏa ra khi giảm đến \[{0^o}C\]\[{Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - 0} \right) + {m_2}{c_3}\left( {{t_2} - 0} \right) = 36780J\]

Do \[{Q_{toa}} < {Q_{thu}}\] nên đá không tan hết, nhiệt độ cân bằng là \[{0^o}C\]: \[{m_3}.{c_2}.10 + \Delta m\lambda = 36750\]

\[ \Rightarrow \] Khối lượng đá tan: \[\Delta m = \frac{{36780 - 10500}}{{{{3.10}^5}}} = 0,08kg\]

Khối lượng đá còn lại: \[m{'_3} = 0,42kg\]

Khối lượng nước đá \[{m_1} = 0,58kg\]