Một bình nhựa đang có chứa 4 lít nước, dùng nhiệt kế để đo thì xác định được nhiệt độ của nước trong bình là 36 0 C . Người ta thả vào bình một cục nước đá có khối lượng m đ = 1 k g đang ở nhiệt độ - 10 0 C . Biết chỉ có nước đá và nước trao đổi nhiệt với nhau; nhiệt dung riêng của nước là C n = 4200 J / k g . K ; nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 3 , 36 . 10 5 J / k g . Nhiệt độ của bình khi cân bằng nhiệt là:
A. 0 0 C
B. - 2 , 1 0 C
C. - 11 , 9 0 C
D. 7 , 3 0 C
Đáp án: C
- Giả sử nhiệt độ của hỗn hợp sau khi cân bằng là 0 0 C
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C và tan hết tại 0 0 C là:
- Ta thấy Q t h u < Q t ỏ a chứng tỏ nước đá bị tan ra hoàn toàn.
- Gọi nhiệt độ hỗn hợp sau khi cân bằng là t 0 C (t > 0)
- Nhiệt lượng do nước tỏa ra khi hạ xuống 0 0 C là:
- Nhiệt lượng thu vào của viên nước đá để tăng nhiệt độ lên 0 0 C , tan hết tại 0 0 C và tăng lên đến t 0 C là:
