by Người ta dùng một bếp gas để đun nóng để khối nước đá có khối lượng m$_{1}$ = 2kg ở -10°C. Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra mỗi giây là 100J. Biết nhiệt dung riêng của nước và của nhôm lần lượt là c$_{1}$ = 4200J/kg.K , c$_{2}$ = 880J/kg.K. Người ta bật bếp trong 1 giờ. Hỏi khối nước đá có tan hết không?
Hướng dẫn
– Đổi 1 giờ = 3600 giây
– Gọi Q$_{1}$ là nhiệt lượng nược thu vào để tăng nhiệt độ từ t$_{1}$ = -10°C đến t$_{2}$ = 0°C:
Q$_{1}$ = m$_{1}$.c$_{1}$.( t$_{2}$ – t$_{1}$) = 2.1800.[0 – (-10)]= 90000 (J) = 36 (kJ)
– Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn ở 0°C:
Q$_{2}$ = λ.m$_{1}$ = 3,4.10$^{5}$ .2 = 680000 (J) = 680 (kJ)
– Nhiệt lượng cần thiết cho cả quá trình là:
Q$_{thu}$ = Q$_{1}$ + Q$_{2}$ = 36 + 680 = 716 (kJ)
– Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong thời gian 1 giờ là:
Q$_{tỏa}$ = 3600.100 = 360000 (J) = 360 (kJ)
– Ta thấy Q$_{thu}$ > Q$_{tỏa}$. nên nước đá chưa tan hết.
