Vào mùa hè, Sinh Viên thường có thói quen uống trà đá trong các quán via hè.

22/28

Vào mùa hè, Sinh Viên thường có thói quen uống trà đá trong các quán via hè. Để có một cốc trà đá chất lượng, người chủ quán rót khoảng \(0,250\;{\rm{kg}}\) trà nóng ở \({80^\circ }{\rm{C}}\) vào cốc, sau đó cho tiếp m kg nước đá \({0^\circ }{\rm{C}}\). Cuối cùng được cốc trà đá ở nhiệt độ phù hợp nhất là \({10^\circ }{\rm{C}}\) (hệ vừa đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt). Biết phần nhiệt lượng mà hệ (nước và nước đá) nhận thêm của môi trường xung quanh bằng \(10\% \) nhiệt lượng mà các cục nước đá nhận để làm tăng nội năng của chúng. Nhiệt dung riêng của nước là \(4,20\;{\rm{kJ}}/{\rm{kgK}}\); nhiệt nóng chảy của nước đá là \(3,33 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\).

Quá trình trên chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa đá và nước trong cốc.

ĐúngSai

Nội năng của hệ nước và đá trong cốc tăng vì vậy nội năng của môi trường cũng tăng.

ĐúngSai

Nhiệt lượng mà phần nước trà nóng tỏa ra là \(73,5\;{\rm{kJ}}\).

ĐúngSai

Khối lượng đá m đã cho vào cốc là \(0,22\;{\rm{kg}}\).

ĐúngSai

Giải thích

a) Sai. Vì ngoài sự trao đổi này còn có sự trao đổi nhiệt với môi trường ngoài.

b) Sai. Nội năng của môi trường ngoài giảm

c) Đúng. \({Q_t} = {m_t}c\Delta {t_t} = 0,25 \cdot 4,2 \cdot {10^3} \cdot (80 - 10) = 73500\;{\rm{J}} = 73,5\;{\rm{kJ}}\)

d) Đúng. \(m\lambda + mc\Delta t = 0,1(m\lambda + mc\Delta t) + {Q_t} \Rightarrow 0,9m(\lambda + c\Delta t) = {Q_t}\)

\( \Rightarrow 0,9m \cdot \left( {3,33 \cdot {{10}^5} + 4,2 \cdot {{10}^3} \cdot 10} \right) = 73500 \Rightarrow m \approx 0,22\;{\rm{kg}}\)