Đáp án:
$t = 0,{016^o}C$
Giải thích các bước giải:
Nhiệt lượng nước tỏa ra để đưa nước từ 48 độ C xuống 0 độ C là:
${Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 2.4200.\left( {48 - 0} \right) = 403200J$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để đưa từ -30 độ C lên 0 độ C là:
${Q_2} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 1.2100.\left( {0 - - 30} \right) = 63000J$
Nhiệt lượng nước đá thu vào để nóng chảy hoàn toàn là:
${Q_3} = {m_2}\lambda = 1.340000 = 340000J$
Vậy ${Q_1} < {Q_2} + {Q_3}\left( \begin{array}{l}
403200J > 340000 + 63000J\\
\Leftrightarrow 403200J > 403000J
\end{array} \right)$
Nên nước đá đã nóng chảy hoàn toàn có nhiệt độ cân bằng ở trên 0 độ C
Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp là:
$\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow Q = {Q_2} + {Q_3} + Q'\\
\Leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {Q_2} + {Q_3} + {m_2}{c_1}\left( {t - {t_o}} \right)\\
\Leftrightarrow 2.4200.\left( {48 - t} \right) = 63000 + 340000 + 1.4200\left( {t - 0} \right)\\
\Leftrightarrow 8400\left( {48 - t} \right) = 403000 + 4200t\\
\Leftrightarrow 403200 - 8400t = 403000 + 4200t\\
\Leftrightarrow 200 = 12600t \Rightarrow t = 0,{016^o}C
\end{array}$
