Giúp em với, nhất là phần b í ạ

Đáp án:

 `h = 70,1(12)` $(cm)$

Giải thích các bước giải:

       $S = 100 (cm^2) = 0,01 (m^2)$

       $h_1 = 40 (cm) = 0,4 (m)$

       $h_2 = 30 (cm) = 0,3 (m)$

       $D_1 = 990 (kg/m^3)$

       $D_2 = 1000 (kg/m^3)$

       $\lambda = 33600 (J/g) = 3,36.10^5 (J/kg)$

Nhiệt lượng nước từ $10^oC$ tỏa ra cho đến khi đến $0^oC$ là:

       $Q_2 = m_2c_2(t_2 - 0) = D_2 .S.h_2 .c_2 .t_2$

              $= 1000.0,01.0,3.4200.10$

              $= 126000 (J)$

Nhiệt lượng nước đá thu vào từ $- 60^oC$ đến khi đến $0^oC$ là:

       $Q_1 = m_1c_1(0 - t_1) = D_1 .S.h_1 .c_1 .(- t_2)$

              $= 990.0,01.0,4.2100.60 = 498960 (J)$

Vì $Q_1 > Q_2$ nên nước ở $10^oC$ hạ xuống $0^oC$ và xảy ra hiện tượng đóng băng.

Nhiệt lượng do $m_2$ nước ban đầu hoàn toàn đóng băng tỏa ra là:

       $Q_2' = m_1\lambda = D_2Sh_2\lambda$

             $= 1000.0,01.0,3.3,36.10^5 = 1008000 (J)$

Vì $Q_2' > Q_1 - Q_2$ nên nước chỉ đóng băng 1 phần khối lượng $m$, phần còn lại vẫn ở $0^oC$.

Ta có:

       $Q_1 - Q_2 = m\lambda$

`<=> 498960 - 126000 = m.3,36.10^5`

`<=> m = 1,11 (kg)`

Chiều cao của nước đá và nước sau khi cân bằng nhiệt lần lượt là:

       `h_1' = h_1 + {m}/{D_1S} = 0,4 + {1,11}/{990.0,01}`

            `= 169/330 (m)`

       `h_2' = h_2 - {m}/{D_2S} = 0,3 - {1,11}/{1000.0,01}`

            `= 0,189 (m)`

Khi cân bằng, chiều cao tổng cộng của nước và nước đá là:

       `h = h_1' + h_2' = 169/330 + 0,189`

          `= 0,701(12) (m) = 70,1(12) (cm)`