1 cốc bằng nhôm có kl `m_1` bằng 100g chứa `m_2` bằng 50g nc đá ở -5 độ C. Đổ vào cốc `m_3` bằng 100g nc ở nhiệt độ 20 độ C. Tính nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp?

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`m_1 = 100g = 0,1 kg`

`m_2 = 50g = 0,05kg` 

`t_1 = -5^oC`

`m_3 = 100 g = 0,1 kg`

`t_3 = 20^oC`

`t =?`

`----------`

* Để tính toán dễ dàng hơn, mình sẽ thêm các số liệu nhiệt dung, nhiệt hóa lỏng của chất:

`c_1 = 880J//kg.K`

`c_2 = 2100J//kg.K`

`\lambda = 3,14 . 10^5 J//kg`

`c_3 =  4200J//kg.K`

Nhiệt lượng cần cung cấp để cốc và nước đá đạt tới `0^oC` ở thể rắn là:

`Q_1 = (m_1 c_1 + m_2 c_2) \Deltat_1 = ( 0,1 . 880 + 0,05 . 2100 ) [0-(-5)] = 965 (J)`

Giả sử lượng nước đổ vào đủ để cho đá tan hoàn toàn

Nhiệt lượng cung cấp để nước đá hóa lỏng tại nhiệt độ `0^oC`: 

`Q_2 = lambda m_2 = 3,14 . 10^5 . 0,05 = 15700 (J)`

Nhiệt lượng làm nước khối lượng `m_3` giảm xuống còn `0^oC` là:

`Q_3 = m_3 c_3 \Deltat_2 = 0,1 . 4200 . ( 20 - 0) = 8400 (J)`

Xét: `Q_3 > Q_1` và `Q_3 < Q_1 + Q_2`

Do đó nước đá không tan hết, giả sử sai

Vậy nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp là `0^oC`