Đáp án:
\(t = 7,02^\circ C\)
Giải thích các bước giải:
Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K và nhiệt nóng chảy của nước đá là \(3,{34.10^5}J/kg\) nha bạn.
\(D = 1g/c{m^3} = 1000kg/{m^3}\)
Khối lượng của nước là:
\({m_1} = {V_1}D = 0,{2.10^3}.1000 = 0,2kg\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra để giảm về còn 0 độ C là:
\({Q_1} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 0,2.4200(20 - 0) = 16800J\)
Nhiệt lượng cần thiết để nóng chảy hết nước đá là:
\({Q_2} = \lambda {m_2} = 3,{34.10^5}.0,03 = 10020J\)
Vì \({Q_1} > {Q_2}\) nên nước đá tan hết.
Nhiệt lượng nước tỏa ra là:
\({Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1}' = 0,2.4200(20 - t) = 840(20 - t)(J)\)
Nhiệt lượng nước đá thu vào bằng nhiệt lượng nước thu vào để nóng chảy và để nóng lên đến t độ C:
\({Q_{thu}} = {Q_2} + {m_2}{c_1}\Delta {t_2} = 10020 + 0,03.4200(t - 0) = 10020 + 126t(J)\)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
\(\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Rightarrow 840(20 - t) = 10020 + 126t\\
\Rightarrow 966t = 6780\\
\Rightarrow t = 7,02^\circ C
\end{array}\)
