Trong một bình có một cục nước đá có khối lượng m1 = 6kg ởt1= -200C. Người ta đổ vào bình chứa m2 = 0,1 kg nước ở t2 = 50C. Cho nhiệt dung riêng của nước đá, của nước và nhiệt nóng chảy cúa nước đá lần lượt là c1 = 1800J/kg.K; c2 = 4200J/kg.K, λ=34.104J/kg. Tính nhiệt độ chung của hệ khi có cân bằng nhiệt. Tính lượng nước và nước đá có trong bình khi đó.
Giúp với mình đang cần gấp
Gọi nhiệt độ cân bằng chung của hệ là \(t\).
Nhiệt lượng nước tỏa từ \(5^oC\) xuống nhiệt độ cân bằng \(t\) là:
\(Q=0,1\cdot4200\cdot\left(5-t\right)=420\left(5-t\right)J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để tăng từ \(-20^oC\) đến \(0^oC\) là:
\(Q_1=6\cdot1800\cdot\left(t-\left(-20\right)\right)=10800\left(t+20\right)J\)
Nhiệt lượng cần cung cấp để khối nước tan từ \(0^oC\) là:
\(Q_2=m\cdot\lambda=6\cdot34\cdot10^4=204\cdot10^4J\)
Cân bằng nhiệt ta được:
\(Q_1=Q+Q_2\)
\(\Rightarrow10800\cdot\left(t+20\right)=204\cdot10^4+420\left(5-t\right)\)
\(\Rightarrow t=162,75^oC\)
Nhiệt độ cân bằng cuối cùng là - 4 độ C