Đáp án:
$m_{2}≈2,53kg$
Giải thích các bước giải:
$m=1kg$
$t=-5^{o}C$
$c=1800J/kg.K$
$λ=3,34.10^{5} J/kg$
$m_{1}=500g=0,5kg$
$c_{1}=880J/kg.K$
$c_{2}=4200J/kg.K$
$t'=25^{o}C$
$m'=200g=0,2kg$
$m_{2}=?$
Vì sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy ta thấy còn sót lại $200g$ nước đá chưa tan nên nhiệt lượng mà nước và chậu nhôm tỏa ra không đủ để làm chảy hoàn toàn khối nước đá
⇒ Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là $0^{o}C$
Gọi khối lượng nước trong chậu là $m_{2}(kg)$
Nhiệt lượng mà nước và chậu đồng tỏa ra để hạ xuống $0^{o}C$ là :
$Q_{tỏa}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt=(0,5.880+m_{2}.4200).(25-0)=25(440+4200m_{2})=11000+105000m_{2}(J)$
Nhiệt lượng để khối nước đá tăng nhiệt độ lên $0^{o}C$ là :
$Q_{thu_{1}}=m.c.Δt'=1.1800.(0+5)=9000(J)$
Lượng nước đá đã tan là : $m''=1-0,2=0,8kg$
Nhiệt lượng mà $0,8kg$ nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là :
$Q_{thu_{2}}=λ.m''=3,34.10^{5} .0,8=267200(J)$
Tổng nhiệt lượng nước đá đã thu vào là :
$Q_{thu}=Q_{thu_{1}}+Q_{thu_{2}}=9000+267200=276200(J)$
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$11000+105000m_{2}=276200$
$105000m_{2}=265200$
$m_{2}≈2,53kg$
Vậy khối lượng nước trong chậu là $2,53kg$
