Nhiệt lượng nước đá thu để tăng lên 0,6 độ C

`Q_1 = mc.(t - t_1) = 1,6 . 2100 . 10 = 33600 J`

Nhiệt lượng nước đá cần để tan hoàn toàn là:

`Q_2 = m . lambda = 1,6 . 3,4 .10^5 = 544000J`

Nhiệt lượng nước tỏa ra là:

`Q_3 = mc (t_2 - t) = 2 . 4200 . (60 - 0) = 504 000J`

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế nhôm tỏa ra là:

`Q_4 = mc(t_2 - t) = 0,2 . 880 . (60 - 0) = 10560 J`

Ta có: `Q thu = Q_1 + Q_2 = 577600J`

`Q tỏa = Q_3 + Q_4 =514560J`

Vì Q tỏa < Qthu nên nước đá chưa tan hết 

Vì nước đá đã tan nhưng chưa tan hết nên ta có nhiệt độ nhiệt lượng kế lúc này là 0 độ C

Đáp án:

 a. Nhiệt lượng cần thiết để nước đá tăng nhiệt độ từ $- 10^C$ lên đến $0^0C$ là: 

 $Q_1 = 1,6.2100.[0 - (- 10)] = 33600 (J)$ 

Nhiệt lượng cần mà nước và bình nhiệt lượng kế toả ra khi giảm nhiệt độ xuống $0^0C$ là: 

$Q_2 = (0,2.880 + 2.4190)(60 - 0) = 513360 (J)$ 

Nhiệt lượng cần thiết để đá tan hết: 

$Q_3 =\lambda.m = 1,6.3,4.10^5 = 544000 (J)$ 

Ta có: $Q_1 + Q_3 > Q_2$ nên nước đá không tan hết. 

Gọi khối lượng nước đá tan là $m (kg)$ 

Nhiệt lượng mà lượng nước đá tan cần thu vào là: 

  $Q_4 = 3,4.10^5.m = 340000m (J)$ 

Ta có: $Q_1 + Q_4 = Q_2$ 

$\Rightarrow 33600 + 340000m = 513360$ 

  $\Rightarrow m \approx 1,4$ 

Vậy nước đá không tan hết và lượng nước đá đã tan là: 

       $m \approx 1,4kg$

Nhiệt độ cuối cùng của hệ là $0^0C$

Giải thích các bước giải: