Người ta trộn ${m_1} = 500{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} g$ nước đá, ${m_2} = 500{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} g$

Câu hỏi số 728026:

Vận dụng

Người ta trộn ${m_1} = 500{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} g$ nước đá, ${m_2} = 500{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} g$ nước cùng nhiệt độ $t_{1} = 0^{0}C$ vào một xô nước ở nhiệt độ $50^{0}C.$ Khối lượng tổng cộng của chúng là m = 2 kg. Cho nhiệt dung riêng của nước c = 4200 J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá $\lambda = 3,{4.10^5}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} J/kg.$ Bỏ qua khối lượng và sự thu nhiệt của xô. Nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là bao nhiêu ${}^{0}C$? (Kết quả lấy đến 2 chữ số thập phân).

Trả lời:

Đáp án đúng là:

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:728026

Phương pháp giải

Nhiệt lượng làm tăng nhiệt độ của vật mà không chuyển thể: $Q = mc\Delta t$

Nhiệt lượng làm nóng chảy vật hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy: $Q = m\lambda$

Phương trình cân bằng nhiệt: $Q_{toa} = Q_{thu}$

Giải chi tiết

Khối lượng của nước trong xô ban đầu là:

$m_{3} = m - \left( {m_{1} + m_{2}} \right) = 2 - \left( {0,5 + 0,5} \right) = 1\left( {kg} \right)$

Gọi nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là t

Nhiệt lượng làm nước đá tan hoàn toàn là:

$Q_{1} = m_{1}\lambda = 0,5.3,4.10^{5} = 1,7.10^{5}(J)$

Nhiệt lượng do nước trong xô tỏa ra khi nhiệt độ giảm còn $0^{0}C$ là:

$Q = m_{3}c_{3}.\left( {t_{3} - 0} \right) = 1.4200.50 = 2,1.10^{5}(J)$

Ta thấy $\left. Q > Q_{1}\rightarrow \right.$ nước đá tan hết, nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng nhiệt lớn hơn $0^{0}C$

Nhiệt lượng do nước thu vào là:

$Q_{2} = \left( {m_{1} + m_{2}} \right).c.\left( {t - 0} \right) = \left( {0,5 + 0,5} \right).4200.t = 4200t(J)$

Nhiệt lượng do nước trong xô tỏa ra là:

$Q_{3} = m_{3}.c.\left( {t_{3} - t} \right) = 1.4200.\left( {50 - t} \right) = 2,1.10^{5} - 4200t(J)$

Ta có phương trình cân bằng nhiệt:

$\begin{array}{l} \left. Q_{1} + Q_{2} = Q_{3}\Rightarrow 1,7.10^{5} + 4200t = 2,1.10^{5} - 4200t \right. \\ \left. \Rightarrow 8400t = 40000\Rightarrow t = \dfrac{40000}{8400} = 4,76^{0}C \right. \end{array}$

Đáp án cần điền là: 4,76

Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> 2K9 Chú ý! Lộ Trình Sun 2027 - 1 lộ trình ôn đa kỳ thi (TN THPT, ĐGNL (Hà Nội/ Hồ Chí Minh), ĐGNL Sư Phạm, ĐGTD, ĐGNL Bộ Công an, ĐGNL Bộ Quốc phòngTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com. Cập nhật bám sát bộ SGK mới, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.