by Dẫn 100g hơi nước vào bình cách nhiệt đựng nước đá ở -4°C. Nước đá tan hoàn toàn và lên đến 10°C. Tìm khối lượng nước đá có trong bình. Biết nhiệt nóng chảy của nước đá là λ=3,4.10$^{5}$J/kg, nhiệt hóa hơi của nước là L = 2,3.10$^{6}$J/kg, nhiệt dung riêng của nước là c$_{1}$ = 4200J/kg.K , của nước đá là c$_{2}$ = 1800J/kg.K.
Hướng dẫn
– Nhiệt lượng nước tỏa ra khi ngưng tụ ở 100°C và hạ nhiệt từ 100°C xuống 10°C:
Q$_{1}$ = L.m$_{1}$ + m$_{1}$.c$_{1}$ ( t$_{1}$ –t)
– Nhiệt lượng nước đá thu vào để tăng nhiệt độ từ -4°C đến 0°C sau đó nóng chảy hoàn toàn thành nước ở 0°C và tăng nhiệt độ từ 0°C đến 10°C:
Q$_{2}$ = m$_{2}$.c$_{2}$. ( t$_{3}$ – t$_{2}$) + m$_{2}$.λ+ m$_{2}$.c$_{1}$.( t –t$_{3}$)
– Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
L.m$_{1}$ + m$_{1}$.c$_{1}$.(t$_{1}$ –t) = m$_{2}$ [c$_{2}$( t$_{3}$ – t$_{2}$) + λ + c$_{1}$.(t –t$_{3}$)]
