Bỏ 100g nước đá ở nhiệt độ t1= 0 độ C vào 300g nước ở nhiệt độ t2 = 20 độ C .Bỏ qua sự trao đổi nhiệt giữa môi trường và bình chứa
a,Nước đá có tan hết không?Tại sao?Cho nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.10^5 J/kg và nhiệt dung riêng của nước là c=4200 J/kg.K
b,Nếu nước đá không tan hết .Tính khối lượng nước đá còn lại
c,Nếu để nước đá tan hết cần bổ sung thêm ít nhất bao nhiêu nước để nước ở 20 độ C
Nhiệt cần thiết để đá tan hết là: Q1=λm= 0,1.3.4.10^5 = 34 000 (J)
Nhiệt lượng mà 300g nước hạ nhiệt độ xuống 0 độ tỏa ra là:Q2=mcΔt = 0,3.4200.20 = 25 200 (J)
Ta thấy Q1>Q2 nên nước đá không tan hết.
Gọi khối lượng đá đã tan là m'. Ta có\(\lambda m'=25200\Rightarrow m'=\dfrac{25200}{\lambda}=\dfrac{25200}{3,4.10^5}\simeq0,074\left(kg\right)=74\left(g\right)\)
Lượng đá còn lại là 26g = 0,026 kg
Để lượng đá này tan hết cần nhiệt lượng Q' = 0,026 . 3,4.10^5 = 8 840 (J)
Lượng nước ở 20 độ cần đổ thêm là m =\(\dfrac{8840}{4200.20}=0,105\left(kg\right)=105g\)