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=4,2J/g.K; khối lượng riêng của nước: D=1g/m3

Lời giải:

Đáp án C

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

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

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

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

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

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

Phương trình cân bằng nhiệt:

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