Question

[Nguyễn Tấn Hiếu]

trong bình nhiệt lượng kế chứa nước đá có khối lượng m1 = 0,3 kg ở nhiệt độ t1 bằng -20*C. Đưa vào bình 1 lượng hơi nước có khối lượng m2 = 60g ở nhiệt độ t2 = 100*c. Xác định nhiệt độ trong bình nhiệt lượng kế khi xảy ra cân bằng nhiệt . Cho nhiệt dung riêng và nhiệt độ nóng chảy của nước đá lần lượt là C1 bằng 2100J/kgK và nhiệt độ nóng chảy = 340000J/kg, nhiệt dung riêng của nước là c2 = 4200J/kgK và nhiệt hóa hơi của nước là 2,3.10^6J/kg. Bỏ qua trao đổi nhiệt với bình nhiệt lượng kế và môi trường

Answer 1

[Tenten]

https://i.imgur.com/8GEpRZp.png

Answer 2

[Đoàn Đức Bảo Toàn]

Gọi Q₁,Q₁' lần lượt là nhiệt lượng làm nước đá nóng từ t₁ -> 0^oC và làm nóng chảy nước đá ở 0^oC, có

Q₁ = m₁c₁(0-t1) = 0.3*2100*[0-(-20)] = 12.6 (kJ)

Q₁' = m₁λ = 0.3*34*10⁴ = 102(kJ)

Gọi Q₂ là nhiệt lượng mà hơi nước ở 100^oC hóa thành nước,có

Q₂ = m₂L = 0.06*2.3*10^6 = 138 (kJ)

có Q₂>Q₁+Q₂ ==> nước đá sẽ nóng chảy hoàn toàn thành nước và nóng tới tcb

Gọi Q₂',Q₁'' lần lượt là nhiệt lượng mà m₂ nước tỏa từ 100^oC xuống t_cb và m¹ nước nóng từ 0^oC lên t_cb, có

Q₂' = m₂c₂(100-t_cb) = 0.06*4200(100-t_cb) = 252(100-t_cb)

Q₁'' = m₁c₂(t_cb-0) = m1c2t_cb = 0.3*4200*t_cb = 1260*t_cb

Q_tỏa=Q_thu

Q₂+Q₂' = Q₁ + Q₁' + Q₁''

138000+252(100-t_cb)=12600+102000+1260*t_cb

==> tcb = 225/7^oC ~ 32.14^oC

Vậy nhiệt độ cuối cùng trong bình khoảng 32.14^oC