Khối lượng nước đá: $m = 1, 2 k g$ .

Nhiệt độ ban đầu: $- 18^{°} C$ .

Nhiệt dung riêng của nước đá: $c_{d} = 2, 1 k J / k g . K$ .

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: $λ = 334, 0 k J / k g$ .

Công suất bình nhiệt lượng kế: $P = 2, 5 k W = 2, 5 k J / s$ .

Nhiệt lượng để nước đá tăng từ $- 18^{°} C$ đến $0^{°} C$ là:

$Q_{1} = m c_{d} Δ t = 1, 2.2, 1.18 = 45, 36 k J$ .

Nhiệt lượng để nước đá nóng chảy hoàn toàn ở $0^{°} C$ là:

$Q_{2} = m λ = 1, 2.334 = 400, 8 k J$ .

Tổng nhiệt lượng nước đá nhận để từ $- 18^{°} C$ đến khi nóng chảy hoàn toàn là:

$Q = Q_{1} + Q_{2} = 45, 36 + 400, 8 = 446, 16 k J$ .

a) Sai.

Đề cho 415 kJ, trong khi tính được $446, 16 k J$ .

b) Sai.

Theo đồ thị, đến khoảng $220 s$ nước đá đã nóng chảy hoàn toàn.

Nhiệt lượng bình cung cấp trong $220 s$ là: $Q_{t p} = P τ = 2, 5.220 = 550 k J$ .

Hiệu suất là: $H = \frac{446, 16}{550} . 100 % \approx 81, 12 %$ .

Không phải 90%.

c) Đúng.

Từ đồ thị, sau khi nước đá nóng chảy hoàn toàn, nước tăng nhiệt độ từ $0^{°} C$ đến $100^{°} C$ trong khoảng từ $220 s$ đến $470 s$ , tức $Δ τ = 250 s$ .

Nhiệt lượng toàn phần bình cung cấp trong giai đoạn này: $Q^{'}_{t p} = 2, 5.250 = 625 k J$ .

Vì hiệu suất coi như không đổi: $Q^{'} = H . Q^{'}_{t p} = 0, 8112.625 = 507 k J$ .

Suy ra nhiệt dung riêng của nước:

$c = \frac{Q^{'}}{m Δ t} = \frac{507}{1, 2.100} = 4, 225 k J / k g . K \approx 4, 2 k J / k g . K$ .

d) Đúng.

Khi nước nguội từ $100^{°} C$ xuống $43^{°} C$ , nhiệt lượng tỏa ra là:

$Q = m c Δ t = 1, 2.4, 2 . (100 - 43) = 287, 28 k J$ .

Trong 24 giờ, tốc độ truyền nhiệt trung bình ra môi trường là:

$\frac{Q}{t} = \frac{287, 28}{24} \approx 11, 97 k J / h \approx 12 k J / h$ .

Trong hệ tọa độ ( V , T ) , đường đẳng áp là