Bỏ một cục nước đá đang tan vào một nhiệt lượng kế chứa 1,5kg nước ở 30°C. Sau khi có cân bằng nhiệt người ta mang ra cân lại, khối lượng của nó chỉ còn lại 0,45kg. Xác định khối lượng cục nước đá ban đầu ? Biết C= 4200J/kg.K ; λ= 3,4.10$^{5}$J/kg. ( bỏ qua sự mất mát nhiệt).

Bỏ một cục nước đá đang tan vào một nhiệt lượng kế chứa 1,5kg nước ở 30°C. Sau khi có cân bằng nhiệt người ta mang ra cân lại, khối lượng của nó chỉ còn lại 0,45kg. Xác định khối lượng cục nước đá ban đầu ? Biết C= 4200J/kg.K ; λ= 3,4.10$^{5}$J/kg. ( bỏ qua sự mất mát nhiệt).

Hướng dẫn

– Gọi m$_{0}$ là khối lượng cục nước đá ban đầu.

– Vì nước đá không tan hết nên nhiệt độ của hệ khi có cân bằng nhiệt là 0°C. Nhiệt lượng phần nước đá tan thu vào là:

   Q = (m$_{0}$ – m) λ = 340000(m$_{0}$ – 0,45) (J)

– Nhiệt lượng nước toả ra là

   Q$_{1}$ = m$_{1}$C$_{n}$( t$_{1}$- 0)= 1,5.4200.30 = 189000(J)

– Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có :

   Q =Q$_{1}$ hay 340000(m$_{0}$ – 0,45) = 189000

⇒ m$_{0}$ = 1kg

Đáp số: 1kg

C. Bài tập vận dụng