by Một bình cách nhiệt có chứa 2kg hỗn hợp gồm nước và nước đá ở 0°C. Thả vào trong bình một quả cầu bằng thép có khối lượng m$_{1}$ = 2kg được nung tới nhiệt độ 600°C. Tính khối lượng nước đá có trong hỗn hợp. Biết nhiệt độ cuối cùng có trong hỗn hợp là 50°C, Nhiệt dung riêng của thép c$_{1}$ = 460J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3,4.10$^{5}$J/kg.
Hướng dẫn
– Nhiệt lưọng do quả cầu thép tỏa ra khi hạ nhiệt từ 600°C xuống 50°C:
Q$_{1}$ = m$_{1}$.c$_{1}$.( 600 – 50) = 2.4200.550 = 506000 (J)
– Gọi m là lượng nước đá có trong hỗn hợp. Nhiệt lượng nước đá nhận được để nóng chảy hoàn toàn ở 0°C:
Qnc = m.λ
– Nhiệt lượng cả hỗn hợp nhận được để tăng nhiệt độ từ 0°C đến 50°C là :
Q$_{2}$ = m$_{2}$.c$_{2}$.( 50 – 0) = 2.4200.50 = 420000 (J)
– Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có:
Qnc + Q$_{2}$ = Q$_{1}$ Hay:
m.λ + 420000 = 506000
Đáp số: 253g
