Một khối nước đá có khối lượng m1= 2kg ở -5°C. Bỏ khối nước đá trên vào xô nhôm chứa m2 kg nước ở 50°C. Sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy còn sót lại 100g nước đá chưa tan hết. Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/kg.K ; của nước là 4200J/kg.K ; nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 34.10^4 J/kg. Biết xô nhôm có khối lượng m3= 500g và nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K. Tính lượng nước có trong xô.

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`m_1 = 2 (kg)`

`t_1 = - 5^oC`

`t_2 = 50^oC`

`\Deltam = 100 (g) = 0,1 (kg)`

`c_1 = 1800 (J//kg.K)`

`c_2 = 4200 (J//kg.K)`

`q = 34.10^4 (J//kg)`

`m_3 = 500 (g) = 0,5 (kg)`

`c_3 = 880 (J//kg.K)`

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

Vì lúc sau còn nước đá chưa tan hết `=>` Hệ lúc sau `t = 0^oC`

Nhiệt lượng xô nhôm tỏa ra là:

`Q_n = m_3 c_3 Deltat_n = 0,5.880.(50-0) = 22000 (J)`

Nhiệt lượng cung cấp cho khối nước đá đến `0^oC` (Chưa tan chảy):

`Q_1 = m_1 c_1 Deltat_1 = 2.1800.[0-(-5)] = 18000 (J)`

Khối lượng nước đá tan chảy hoàn toàn là:

`Deltam_1 = m_1 - Deltam = 2-0,1 = 1,9 (kg)`

Nhiệt lượng hệ xô nhôm và nước `m_2` cung cấp để lượng nước đá tan chảy là:

`Q_2 = qDeltam_1 = 34.10^4 . 1,9 = 646000 (J)`

Nhiệt lượng mà nước `m_2` tỏa ra là:

`Q_3 = Q_2 + Q_1 - Q_n = 646000 + 18000 - 22000 = 642000 (J)`

Lượng nước có trong xô là:

`m_2 = Q_2/(c_2 Deltat_2) = 642000/(4200.(50-0)) = 107/35 (kg) ≈ 3,06 (kg)`.