Tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt...

* Hướng dẫn giải

Đáp án A

Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2 Kg hơi nước ở 100⁰C ngưng tụ thành nước ở 100⁰C

\({Q_1} = {\rm{ }}{m_1}.{\rm{ }}L{\rm{ }} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }}.{\rm{ }}2,{3.10^6} = {\rm{ }}460000{\rm{ }}\left( J \right)\)

Nhiệt lượng tỏa ra khi 0,2Kg nước ở 100⁰C thành nước ở t⁰C

\({Q_2} = {\rm{ }}{m_1}.C.{\rm{ }}\left( {{t_1} - {\rm{ }}t} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}0,2.{\rm{ }}4200{\rm{ }}\left( {100{\rm{ }} - {\rm{ }}t} \right)\)

Nhiệt lượng thu vào khi 1,5Kg nước ở 15⁰C thành nước ở t⁰C

\({Q_3} = {\rm{ }}{m_2}.C.{\rm{ }}\left( {t{\rm{ }} - {\rm{ }}{t_2}} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}1,5.{\rm{ }}4200{\rm{ }}\left( {t{\rm{ }} - {\rm{ }}15} \right)\)

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:\(\begin{array}{l} {Q_1} + {\rm{ }}{Q_2} = {\rm{ }}{Q_3}\\ \Leftrightarrow 460000{\rm{ }} + {\rm{ }}0,2.{\rm{ }}4200{\rm{ }}\left( {100{\rm{ }} - {\rm{ }}t} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}1,5.{\rm{ }}4200{\rm{ }}\left( {t{\rm{ }} - {\rm{ }}15} \right)\\ \Leftrightarrow 6780t{\rm{ }} = {\rm{ }}638500\\ \Leftrightarrow t{\rm{ }} \approx {\rm{ }}{94^0}C \end{array}\)

Tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.

\(m{\rm{ }} = {\rm{ }}{m_1} + {\rm{ }}{m_2} = {\rm{ }}0,2{\rm{ }} + {\rm{ }}1,5{\rm{ }} = {\rm{ }}1,7\left( {Kg} \right)\)

Vậy nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp và tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt lần lượt là: 94^oC và 1,7 Kg