by Một bình hình trụ, ban đầu chứa mn = 3kg nước ở 24°C. Người ta thả vào bình một cục nước đá có khối lượng mđ = 1,4kg đang ở 0°C. Biết chỉ có nước đá và nước trao đổi nhiệt với nhau; nhiệt dung riêng của nước là C$_{n}$ = 4200J/kg.K; nhiệt dung riêng của nước đá là Cđ = 1800J/kg.K nhiệt nóng chảy của nước đá là λ= 3,36.10$^{5}$J/kg. Khi có cân bằng nhiệt, hãy tìm nhiệt độ của nước trong bình?
A. 10°C
B. 6°C
C. 1°C
D. 0°C
Hướng dẫn
Đáp án: D
– Nhiệt lượng do nước đá thu vào để tan chảy hoàn toàn ở 0°C là:
Q$_{thu}$ = mđ.λ = 1,4. 3,36. 10$^{5}$ = 470400 (J)
– Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ xuống 0°C là:
Q$_{tỏa}$ = mn .C$_{n}$.Δt = 3. 4200.( 24 – 0) = 302400 (J)
– Ta thấy Q$_{thu}$ > Q$_{tỏa}$ chứng tỏ chỉ 1 phần nước đá bị tan ra.
– Như vậy khi cân bằng nhiệt, hỗn hợp gồm cả nước và nước đá.
– Hay khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hỗn hợp là t = 0°C.
