Cho một bình cách nhiệt chứa đầy nước ở nhiệt độ t0 = 900C. Thả một viên nước đá có khối lượng m = 250 g ở nhiệt độ 00C vào bình thì có khối lượng nước bằng m trào ra khỏi bình. Sau khi cân bằng nhiệt thì nhiệt độ nước trong bình là t1 = 560C. Cho nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/(kg.K), nhiệt lượng mà mỗi kg nước đá cần thu vào để tan chảy hoàn toàn ở 00C là 336000 J. Coi rằng nước đá chỉ trao đổi nhiệt với phần nước còn lại trong bình.
a) Tìm khối lượng nước ban đầu trong bình.
b) Lần lượt thả tiếp từng viên nước đá như trên vào bình, viên tiếp theo thả sau khi nước trong bình đã cân bằng nhiệt. Tìm biểu thức nhiệt độ cân bằng trong bình sau khi thả vào bình viên nước đá thứ n mà nó bị tan hết.
c) Hỏi từ viên thứ bao nhiêu thì nó không tan hết?
Bằng cách nhấp vào Đăng nhập, bạn đồng ý Chính sách bảo mật và Điều khoản sử dụng của chúng tôi. Nếu đây không phải máy tính của bạn, để đảm bảo an toàn, hãy sử dụng Cửa sổ riêng tư (Tab ẩn danh) để đăng nhập (New Private Window / New Incognito Window).
a) Phương trình cân bằng nhiệt: Qthu = Qtỏa
⇒mλ+mct1−t=M−mct0−t1 ⇒M=λ+ct0−tct0−t1m=1,25kg
b) Gọi nhiệt độ sau khi thả viên đá thứ n là tn. Ta có:
m.λ+mctn−t=M−mctn−1−tn ⇒m.λ+mctn−1−t=Mctn−1−tn⇒tn=M−mMtn−1−mλ−mctMc =M−mM2tn−2−mλ−mctMc1+M−mM=...=M−mMnt0−mλ−mctMc1−M−mMn1−M−mM⇒tn=0,8n.t0−16.1−0,8n0,2
c) Viên đá không tan hết nếu tn=170.0,8n−80<0⇒0,8n<817⇒n≥4Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi
Vui | Buồn | Bình thường |