Mùa hè năm nay, ở nước ta đã có một đợt nắng nóng gay gắt khiến nhiệt độ của nước trong các bình chứa có thể lên rất cao

Câu hỏi :

Mùa hè năm nay, ở nước ta đã có một đợt nắng nóng gay gắt khiến nhiệt độ của nước trong các bình chứa có thể lên rất cao. Một người lấy nước từ bình chứa để tắm cho con nhưng thấy nhiệt độ của nước là 450C nên không dùng được. Người đó đã lấy một khối nước đá có khối lượng 6 kg ở nhiệt độ 00C để pha với nước lấy từ bình chứa. Sau khi pha xong thì được chậu nước có nhiệt độ 370C.

a) Hỏi khi pha xong thì người này có được bao nhiêu lít nước (ở 370C).

b) Biết rằng khi vừa thả khối nước đá vào chậu thì mực nước trong chậu cao bằng miệng chậu. Hỏi khi khối nước đá tan hết thì nước trong chậu có bị trào ra ngoài không?

Biết:   + Nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K;

+ Khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m3;

+ Khối lượng riêng của nước đá là D0 = 900 kg/m3;

+ Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là l = 336000 J/kg.

Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường.

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

Gọi M là lượng nước nóng ở 450C cần để pha với nước đá: m là khối lượng của nước đá thì phương trình trao đổi nhiệt là
M.c.(450 - 370) = lm + m.c.(370 - 00
M=λm+m.c.37c.8
 
Thay số: M = 87,75 kg
 
Tổng khối lượng nước tạo ra: M’=M+m=93,75kg
 
Þ V =  = 0,09375 m3 = 93,75 lít
 
Khi cân bằng, phần khối nước đá có thể tích V chìm trong nước thể tích Vc
Có: FA=P => 10DVc=10D0V =>VC=D0DV
 
 
Khi tan hết thể tích nước tọ ra thêm V'
 
Có: m=D0V=DV’Þ V'=D0DV
 
Do V’=VC nên mực nước trong chậu có độ cao không đổi. Vậy nước không bị trào ra ngoài chậu
 

Copyright © 2021 HOCTAP247