Người ta dẫn 0,2 Kg hơi nước ở nhiệt độ 1000C vào một bình chứa 1,5 Kg nước đang ở nhiệt độ 150C. Tính tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.

* Hướng dẫn giải

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

\(Q_1 = m_1. L = 0,2 . 2,3.106 = 460000 (J)\)

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

Q₂ = m₁.C. (t₁ - t) = 0,2. 4200 (100 - t)

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

\(Q_3 = m_2.C. (t - t_2) = 1,5. 4200 (t - 15)\)

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

Tổng khối lượng khi xảy ra cân bằng nhiệt.

\(m = m_1 + m_2 = 0,2 + 1,5 = 1,7(Kg)\)