Đáp án:
$t'≈-5,968^{o}C$
Giải thích các bước giải:
$m=400g=0,4kg$
$t=-10^{o}C$
$c=1800J/kg.K$
$λ=3,34.10^{5} J/kg$
$m_{1}=0,5kg$
$c_{1}=380J/kg.K$
$m_{2}=1kg$
$c_{2}=4200J/kg.K$
$m'=100g=0,1kg$
$t'=?$
Vì sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy lượng nước đá tăng thêm $100g$ nên nhiệt lượng mà nước tỏa ra không đủ để làm chảy khối nước đá
⇒ Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là $0^{o}C$
Gọi nhiệt độ ban đầu của nước và chậu đồng là $t'^{o}C$
Nhiệt lượng mà nước và chậu đồng tỏa ra để hạ xuống $0^{o}C$ là :
$Q_{tỏa_{1}}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,5.380+1.4200).(t'-0)=4390t'(J)$
Nhiệt lượng mà $100g$ nước ở $0^{o}C$ tỏa ra để đông đặc hoàn toàn là :
$Q_{tỏa_{2}}=λ.m'=3,34.10^{5} .0,1=33400(J)$
Tổng nhiệt lượng mà nước đã tỏa ra là :
$Q_{tỏa}=Q_{tỏa_{1}}+Q_{tỏa_{2}}=4390t'+33400(J)$
Nhiệt lượng để khối nước đá tăng nhiệt độ lên $0^{o}C$ là :
$Q_{thu}=m.c.Δt'=0,4.1800.(0+10)=7200(J)$
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$4390t'+33400=7200$
$4390t'=-26200$
$t'≈-5,968^{o}C$
Vậy nhiệt độ ban đầu của nước và chậu đồng là $t'≈-5,968^{o}C(????)$
