Bài 1 trang 270 SGK Vật lý lớp 10 Nâng cao

Đề bài

Thả một cục đá có khối lượng 30g ở \({0^0}C\) vào cốc nước chứa 0,2l nước ở \({20^0}C\). Bỏ qua nhệt dung của cốc. hỏi nhiệt độ cuối của cốc nước?

\(\eqalign{
& A,{0^0}C \cr
& B,{5^0}C \cr
& C,{7^0}C \cr
& D,{10^0}C \cr} \)

Cho biết \({C_\text{nước}} = 4,2J/kg;{\rho _\text{nước}} = 1g/c{m^3};\)

\({\lambda _\text{nước đá}} = 334J/kg\).

Hướng dẫn giải

Gọi t là nhiệt độ cuối của cốc nước (\({0^0}C\) ).

Lượng nhiệt thu để nóng chảy 30g đá:

\({Q_2} = \lambda {m_2} = 334.30 = 10020(J)\)

Lượng nhiệt thu để nâng nhiệt độ của 30g nước ở (\({0^0}C\) ) đến t :

\({Q'}_2 = {m_2}ct = 30.4,2t\)

Lượng nhiệt tỏa ra từ \(0,2l=200g\) nước ở \({20^0}C\) để giảm nhiệt độ xuống t:

\({Q_1} = {m_1}c(20 - t) = 200.4,2.20 - 200.4,2.t \)

       \(= 16800 - 840t\) (J)

Khi đạt cân bằng thì 

\({Q_1} = {Q_2} + Q_2' \Leftrightarrow 16800 - 840t = 10020 + 126t\)

\(\Rightarrow t \approx 7^\circ C\)

Chọn C