Người ta đổ m1(kg)nước ở nhiệt độ 60°C vào m2(kg) nước đá ở nhiệt độ -5°C . Khi có cân bằng nhiệt lượng nước thu được là 50kg và có nhiệt độ là 25°C . Tính khối lượng của nước đá và nước ban đầu. Cho nhiệt dung riêng của nước đá là 2100J/kg.k
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Khi được làm lạnh tới 00C, nước toả ra một nhiệt lượng bằng: Q1 = m1.C1(t – 0) = 0,5.4200.20 = 42 000JĐể làm “nóng” nước đá tới 00C cần tốn một nhiệt lượng:Q2 = m2.C2(0 – t2) = 0,5.2100.15 = 15 750JBây giờ muốn làm cho toàn bộ nước đá ở 00C tan thành nước cũng ở 00C cần một nhiệt lượng là: Q3 = λ.m2 = 3,4.105.0,5 = 170 000JNhận xét:+ Q1 > Q2 : Nước đá có thể nóng tới 00C bằng cách nhận nhiệt lượng do nước toả ra+ Q1 – Q2 < Q3 : Nước đá không thể tan hoàn toàn mà chỉ tan một phần.Vậy sau khi cân bằng nhiệt được thiết lập nước đá không tan hoàn toàn và nhiệt độ của hỗn hợp là 00C
Đáp án: B
- Nhiệt lượng toả ra của m1 kg nước để hạ nhiệt độ tới 0 0 C là :
- Nhiệt lượng cần cung cấp để 1kg nước đá tăng nhiệt độ tới 0 0 C là:
- So sánh Q t h u và Q t ỏ a ta thấy Q 1 > Q 2 . Vậy nước đá bị nóng chảy.
- Nhiệt lượng cần để nước đá nóng chảy hoàn toàn là :
- So sánh ta thấy Q 1 < Q 2 + Q 3 . Vậy nước đá chưa nóng chảy hoàn toàn.
Vậy nhiệt độ cân bằng là t = 0 0 C .
Theo đề bài ta có:
m1+m2=50 kg
=> m2=50-m1 (1)
Nhiệt lượng cần để nước đá từ -5⁰c đến 0⁰c là:
Q1=m2.c2.Δt= m2.2100.5= 10500.m2
Nhiệt lượng cần để nước đá từ 0⁰c chuyển hoàn toàn thành nước là:
Q2= m2.λ= 340000.m2
Nhiệt lượng cần để lượng nước m2 từ 0⁰c đến t=25⁰c là:
Q3= m2.c1.Δt= m2.4200.25= 105000.m2
Nhiệt lượng tỏa ra của nước m1 từ 60⁰c xuống t=25⁰c là:
Qtỏa= m1.c1.Δt= m1.4200.35= 147000.m1
Khi xảy ra cân bằng nhiệt ta có phương trình:
Qtỏa =Qthu
<=> 147000.m1= Q1+Q2+Q3
<=>147000.m1= 10500.m2+340000.m2+105000.m2
<=> 147000.m1= 455500.m2
Thay vào (1) ta có:
147000.m1= 455500.m2
<=> 147000.m1=455500.(50-m1)
<=> 147000.m1=22775000 - 455500.m1
<=> 602500.m1=22775000
<=> m1= 37,8 kg
=> m2= 50- 37,8= 12,2 kg
ta có phương trình cân bằng nhiệt :
Q1=Q2
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2C_2\left(t-0\right)+m_2\lambda\)
\(\Leftrightarrow147000m_1=105000m_2+340000m_2\)
\(\Leftrightarrow147000m_1=445000m_2\)
mà m1+m2=50\(\Rightarrow m_2=50-m_1\)
\(\Rightarrow147000m_1=445000\left(50-m_1\right)\)
giải phương trình ta có m1=37,5kg\(\Rightarrow m_2=12.5kg\)
lượng nước giảm khi cb nên có p nước đã bị đóng đá
=> nhiệt độ của hệ cuối là 0oC
lượng nc bị đông đá \(1,5-1,47=0,03\left(kg\right)\)
cân bằng \(0,9.2100.\left(0-x\right)=1,5.4200.6+0,03.3,4.10^5\Rightarrow x\approx-24,5^oC\)
cách làm của bạn thì đúng rùi nhưng kết quả là -25,4 bạn nhé chắc bạn bị nhầm chỗ nào rùi đấy