by Trong một bình có chứa m$_{1}$ = 4 kg nước ở nhiệt độ t$_{1}$ = 12,5°C. Người ta thả vào bình m$_{2}$ = 0,5kg nước đá ở nhiệt độ t$_{2}$ = -20°C. Nước đá có tan hết không? Biết nhiệt dung riêng của nước, của nước đá và nhiệt nóng chảy của nước đá lần lượt là C$_{1}$ = 4,2 kJ/kg.K; C$_{2}$ = 2,1 kJ/kg.K và λ = 340 kJ/Kg.
Hướng dẫn
– Nhiệt lượng toả ra của m$_{1}$ kg nước để hạ nhiệt độ tới 0°C là :
Q$_{1}$ = C$_{1}$m$_{1}$(t$_{1}$ – 0) = 4,2.4 (12,5 – 0) = 210 (kJ).
– Nhiệt lượng cần cung cấp để 0,5kg nước đá tăng nhiệt độ tới 0°C là:
Q$_{2}$ = C$_{2}$m$_{2}$(0 – t$_{2}$) = 2,1.0,5. [ 0 – (-20)] = 21(kJ)
– So sánh Q$_{thu}$ và Qtoả ta thấy Q$_{1}$ > Q$_{2}$. Vậy nước đá bị nóng chảy.
– Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn là :
Q$_{3}$ = λ.m$_{2}$ = 340.0,5 = 170 (kJ)
– So sánh ta thấy Q$_{1}$ > Q$_{2}$ + Q$_{3}$ . Vậy nước đá nóng chảy hoàn toàn.
