Hai bình nhiệt lượng kế hình trụ giống nhau cách nhiệt có cùng độ cao là 25cm, Bình A chứa nước ở nhiệt độ [tex]t_{0}=50^{0}C[/tex], bình B chứa nước đá tạo thành do làm lạnh nước đã đổ vào bình từ trước. Cột nước và nước đá chứa trong mỗi bình đều có độ cao h=10cm. Đổ tất cả nước ở bình A sang bình B. Khi cân bằng nhiệt thì nước trong bình B giảm đi [tex]\Delta h=6cm[/tex] so với khi vừa đổ nước từ bình A vào. Cho [tex]D_{0}=1g/cm^{3}[/tex], [tex]D=0,9g/cm^{3}[/tex], Nhiệt dung riêng [tex]C_{1}=2,1J/g.k[/tex],[tex]C_{2}=4,2J/g.k[/tex], [tex]\lambda =335J/g[/tex]
+ So sánh với khi vừa đổ nước từ bình $A$ vào bình $B$ thì khi cân bằng nhiệt, mực nước trong bình $\mathrm{B}$ giảm đi, chứng tỏ rằng nước đá trong bình $\mathrm{B}$ đã tan một phần, nhưng chưa tan hết, bởi nếu tan hết thì mực nước phải giảm là: $\quad \Delta h^{\prime}=h-\frac{h . D}{D_{0}}=1 \mathrm{~cm}$
+ Như vậy, trạng thái cuối cùng của hệ gồm cả nước và nước đá, tức là nhiệt độ khi cân bằng là $0^{\circ} \mathrm{C}$.
+ Gọi $\mathrm{h}_{1}$ là chiều cao của phần nước đá đã tan, nó tạo ra cột nước có chiều cao:
$h_2=\dfrac{h_1D}{D_0}$
+ Theo đề bài: $\Delta h=h_{1}-h_{2}=h_{1} \cdot \frac{D_{0}-D}{D_{0}} \Rightarrow h_{1}=\Delta h \cdot \frac{D_{0}}{D_{0}-D}=6(\mathrm{~cm})$
+ Phương trình cân bằng nhiệt: (h.S.D $_{0}$ ).C $\mathrm{C}_{2} \cdot\left(\mathrm{t}_{0}-0\right)=(\mathrm{h} . \mathrm{S} . \mathrm{D}) \cdot \mathrm{C}_{1} \cdot\left(0-\mathrm{t}_{\mathrm{x}}\right)+\mathrm{h}_{1} \cdot \mathrm{S} . \mathrm{D} \cdot \lambda$
Trong đó: $S$ là diện tích của đáy bình nhiệt lượng kế; $t_{x}$ là nhiệt độ nước đá ban đầu ở bình $B$
Vậy: $t_{x}=\frac{\Delta h}{h} \cdot \frac{\lambda}{C_{1}} \cdot \frac{D_{0}}{D_{0}-D}-\frac{D_{0}}{D} \cdot \frac{C_{2}}{C_{1}} \cdot t_{0}=-15,4^{0} \mathrm{C}$
Em tham khảo đáp án từ một đề hsg 2011-2012 nhé
Em đang làm đề học sinh giỏi à, nhưng câu em làm đáp án đề tham khảo hsg có hết đó
Bạn có thể tham khảo thêm về
Tài liệu về kì thi ĐGNL
Và cùng ôn tập
Kì thi THPTQG 2022 nhé <:
Và
Các kĩ thuật giải truyền tải điện năng
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
