Đáp án: `m_2≥2,02(6) \ kg`

Giải:

1. Không khí ở ngoài thành bình gặp lạnh nên tỏa nhiệt, ngưng tụ thành các giọt nước.

2. Nhiệt lượng do bình đồng và nước tỏa ra để giảm từ 20°C → 0°C:

`Q_1=(Mc_3+m_1c_1)(t_1-0)`

`Q_1=(0,1.400+0,5.4200)(20-0)=42800 \ (J)`

Nhiệt lượng do nước tỏa ra để đông đặc hoàn toàn:

`Q_2=m_1\lambda=0,5.340000=170000 \ (J)`

Nhiệt lượng do nước đá thu vào:

`Q_3=Q_1+Q_2=42800+170000=212800 \ (J)`

Khối lượng tối thiểu của nước đá để sau khi cân bằng nhiệt nước trong bình ở trạng thái rắn:

`Q_3=m_2c_2(0-t_2)`

→ `m_2=\frac{Q_3}{c_2(0-t_2)}=\frac{212800}{2100.[0-(-50)]}=2,02(6) \ (kg)`

Đáp án:

Giải thích các bước giải:

 $m=100g=0,1kg$

 $c=400J/kg.K$

 $m_{1}=0,5kg$

 $c_{1}=4200J/kg.K$

 $t_{1}=20^{o}C$

 $m_{2}(kg)$

 $c_{2}=2100J/kg.K$

 $t_{2}=-50^{o}C$

 $λ=340000J/kg$

$1.$ Hiện tượng xuất hiện các giọt nước nhỏ phía ngoài thành bình : không khí xung quanh bình gặp lạnh bị ngưng tụ lại thành những giọt nước li ti

$2.$

Nhiệt lượng bình bằng đồng và nước tỏa ra để giảm nhiệt độ xuống $0^{o}C$ là :

$Q_{tỏa_{1}}=(m.c+m_{1}.c_{1}).Δt_{1}=(0,1.400+0,5.4200).(20-0)=42800(J)$

Nhiệt lượng nước toả ra để đông đặc hoàn toàn là :

$Q_{tỏa_{2}}=m_{1}.λ=0,5.340000=170000(J)$

Tổng nhiệt lượng mà nước tỏa ra để đông đặc hoàn toàn là : 

$Q_{tỏa}=Q_{tỏa_{1}}+Q_{tỏa_{2}}=42800+170000=212800(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt : 

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$212800=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}$

$212800=m_{2}.2100.50$

$m_{2}≈2,03kg$