Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 0,05kg ở -5°C vào một cốc nhôm đựng 0,15kg nước ở 30°C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,08kg, nhiệt nỏng chạy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế

----- Nội dung ảnh -----
6/ Người ta thả một cục nước đá khối lượng 0,05kg ở -5°C vào một cốc nhôm đựng 0,15kg nước ở 30°C trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,08kg, nhiệt nỏng chạy riêng của nước đá là 3,4.105J/kg, nhiệt dung riêng của nước đá là 2090J/kg.K. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
91
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết, ta cần tính tổng năng lượng của hệ thống và áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng.

**Dữ liệu bài toán:**
- Khối lượng cục nước đá, \( m_1 = 0,05 \, \text{kg} \)
- Nhiệt độ cục nước đá ban đầu, \( t_1 = -5^\circ C \)
- Khối lượng nước trong cốc, \( m_2 = 0,15 \, \text{kg} \)
- Nhiệt độ nước ban đầu, \( t_2 = 30^\circ C \)
- Khối lượng cốc nhôm, \( m_{nhôm} = 0,08 \, \text{kg} \)
- Nhiệt dung riêng của nước đá, \( c_{đá} = 2090 \, \text{J/(kg.K)} \)
- Nhiệt nóng chảy của nước đá, \( L = 3,4 \times 10^5 \, \text{J/kg} \)
- Nhiệt dung riêng của nước, \( c_{nước} = 4190 \, \text{J/(kg.K)} \)

**Bước 1: Tính năng lượng cần thiết để nước đá nóng lên từ -5°C đến 0°C:**
\[
Q_1 = m_1 \cdot c_{đá} \cdot \Delta t_1 = 0,05 \cdot 2090 \cdot (0 - (-5)) = 0,05 \cdot 2090 \cdot 5 = 523,5 \, \text{J}
\]

**Bước 2: Tính năng lượng cần thiết để nước đá tan:**
\[
Q_2 = m_1 \cdot L = 0,05 \cdot 3,4 \times 10^5 = 17000 \, \text{J}
\]

**Bước 3: Tính tổng năng lượng cần để nước đá chuyển thành nước ở 0°C:**
\[
Q_{đá} = Q_1 + Q_2 = 523,5 + 17000 = 17523,5 \, \text{J}
\]

**Bước 4: Tính năng lượng mà nước trong cốc nhôm mất đi khi giảm nhiệt độ từ 30°C xuống \( t \):**
\[
Q_{nước} = m_2 \cdot c_{nước} \cdot (t_2 - t) + m_{nhôm} \cdot c_{nước} \cdot (t_2 - t)
\]
\[
Q_{nước} = (m_2 + m_{nhôm}) \cdot c_{nước} \cdot (t_2 - t)
\]
\[
Q_{nước} = (0,15 + 0,08) \cdot 4190 \cdot (30 - t)
\]
\[
= 0,23 \cdot 4190 \cdot (30 - t)
\]

**Bước 5: Áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng:**
\[
Q_{đá} = Q_{nước} \Rightarrow 17523,5 = 0,23 \cdot 4190 \cdot (30 - t)
\]

**Bước 6: Tính giá trị của \( t \):**
\[
17523,5 = 963.7(30 - t)
\]
\[
30 - t = \frac{17523,5}{963.7} \approx 18.2
\]
\[
t \approx 30 - 18.2 \approx 11.8^\circ C
\]

Vậy nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết là khoảng \( 11.8^\circ C \).
1
0
Đặng Đình Tùng
01/10 21:57:36
+5đ tặng
Bổ sung nhiệt dung riêng nhôm là 880J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K
Nhiệt lượng cần để làm cho cục nước đá vừa hay tan hết là:
Q = Q( nước nhận nhiệt để tăng từ -5 độ -> 0 độ) + Q nóng chảy
 = m.c.delta t + nhiệt nc.m
= 0,05 .2090.5 + 3,4.10^5.0,05
= 17522,5 (J)
Gọi t là nhiệt độ nước trong cốc nhôm khi cục đá vừa tan hết
Ta có: Q = Q thu của nhôm + Q thu của nước trong cốc nhôm
=> 17522,5 = 0,08 . 880. (30-t) + 0,15 . 4200 . (30-t)
=> t xấp xỉ 5 độ C

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm 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
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×