Vào vụ Đông Xuân ở miền Bắc nước ta, do thời tiết lạnh, khi ngâm thóc giống để gieo cấy, người ta thường dùng nước ấm khoảng \({40^ \circ }C\) bằng cách đun sôi nước rồi pha với nước lạnh để
25/28
Vào vụ Đông Xuân ở miền Bắc nước ta, do thời tiết lạnh, khi ngâm thóc giống để gieo cấy, người ta thường dùng nước ấm khoảng \({40^ \circ }C\) bằng cách đun sôi nước rồi pha với nước lạnh để kích thích hạt nảy mầm. Một người nông dân cần ngâm 10 kg thóc giống với tỷ lệ 3 lít nước (ở \({40^ \circ }{\rm{C}}\) ) cho mỗi kg thóc. Coi sự trao đổi nhiệt với bên ngoài và sự thay đổi khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ không đáng kể. Phải đổ bao nhiêu lít nước sôi \({100^ \circ }{\rm{C}}\) vào nước lạnh \({10^ \circ }{\rm{C}}\) để đủ ngâm số thóc trên (làm tròn kết quả đến chữ số hàng đơn vị)?
Tổng thể tích nước ấm \({40^ \circ }C\) cần dùng để ngâm 10 kg thóc giống là \(V = 10.3 = 30\) lít.
Gọi \({V_1}\) là thể tích nước sôi \({100^ \circ }{\rm{C}}\) và \({V_2}\) là thể tích nước lạnh \({10^ \circ }{\rm{C}}\) cần đem pha trộn.
Ta có tổng thể tích hỗn hợp nước là \({V_1} + {V_2} = 30\) lít (1)
Vì khối lượng riêng của nước coi như không đổi nên khối lượng tỉ lệ thuận với thể tích.
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt cho quá trình pha nước, nhiệt lượng do phần nước sôi tỏa ra bằng nhiệt lượng do phần nước lạnh thu vào.
Ta có phương trình \({V_1}c\left( {100 - 40} \right) = {V_2}c\left( {40 - 10} \right)\)
\( \Rightarrow 60{V_1} = 30{V_2} \Rightarrow {V_2} = 2{V_1}\) (2)
Thay (2) vào (1) ta được \({V_1} + 2{V_1} = 30 \Rightarrow 3{V_1} = 30 \Rightarrow {V_1} = 10\) lít
Đáp án: 10