Một quả cầu bằng sắt có khối lượng m chứa một lượng nước có khối lượng m đang ở t0 = 10oC. Người ta thả một cục nước đá có khối lượng M đang ở t0= 0oC cục nước đá chỉ tan 1/3 khối lượng của nó và luôn nổi khi tan. Rót một lượng nước ở 40oC vào cốc, t0 cân bằng =10oC thì mực nước dâng cao tăng gấp đôi sau khi thả cục đá. Hãy xác định nhiệt dung riêng của chất làm cốc. bỏ qua sự trao đổi nhiệt, sự dãn nở nhiệt của nước và cốc . Cn= 4200j/kgk, L = 336.10^3 J/KGK
Để pic trở nên phong phú, mình sẽ hiến 1 cách giải khác hơi ngược ngược 1 tí.
Xét trạng thái ban đầu và trạng thái lúc sau. Ban đầu bình và nước trong bình đang ở 10 độ C, lúc sau nhiệt cân bằng cũng chỉ là 10 độ C. Như vậy tổng lại của hai quá trình này chỉ có nhiệt trao đổi giữa cục nước đá và lượng nước rót thêm vào.
Ta sẽ có . M.L + M.c.10 = M'.c.(40 - 10) Với M' là khối lượng nước rót thêm vào.
Vì cục nước đá luôn nổi trong bình nên khi nó tan chảy hoàn toàn, mực nước trong bình không đổi. Như vậy thể tích nước rót vào sẽ phải bằng thể tích sau khi nước đá tan ra, hay M' = M + m.
Viết lại pt trên như sau: M(L + c.10) = (M+m).c.30
Hay M(L + 10c - 30c) = m.30c (1)
Xét lần đầu tiên. Nước đá không tan hoàn toàn nên nhiệt độ cuối của hệ là 0 độ C.
Vậy nhiệt lượng nước và bình nhận vào để giảm từ 10 độ xuống 0 bằng nhiệt lượng lượng đá tỏa ra khi tan chảy.
m.c'.10 + m.c.10 = 1/3.M.L hay m(10.c'+10c) = M.L/3 (2)
Từ (1) và (2) chúng ta sẽ tính được c'.
[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
