JavaScript is required

Câu hỏi:

B. TỰ LUẬN

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 g ở 0 °C vào một cốc nhôm đựng 0,4 kg nước ở 20 °C đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là 0,2 kg. Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 3,4.105 J/kg. Nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg.K. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.

Trả lời:

Đáp án đúng:


Bài toán này không có các lựa chọn để chọn đáp án, yêu cầu tính toán để ra kết quả cụ thể. Vì vậy, không thể chọn đáp án từ các lựa chọn cho sẵn. Để giải bài này, ta thực hiện các bước sau:
  • Tính nhiệt lượng cần thiết để làm tan cục nước đá: Q1 = m_da * λ, với m_da = 0.08 kg và λ = 3.4 * 10^5 J/kg.
  • Tính nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 20°C xuống 0°C (giả sử nước đá tan hết và nhiệt độ cuối cùng là t).
  • Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Q_thu = Q_toa, trong đó Q_thu là nhiệt lượng nước đá thu vào để tan và tăng nhiệt độ từ 0°C lên t, còn Q_toa là nhiệt lượng nhôm và nước tỏa ra khi giảm nhiệt độ từ 20°C xuống t.
Q1 = 0.08 * 3.4 * 10^5 = 27200 J Nhiệt lượng để nước đá (sau khi tan) tăng từ 0°C đến t°C: Q2 = m_da * c_nuoc * (t - 0) = 0.08 * 4180 * t = 334.4t Nhiệt lượng tỏa ra của nhôm khi hạ từ 20°C xuống t°C: Q3 = m_Al * c_Al * (20 - t) = 0.2 * 880 * (20 - t) = 176 * (20 - t) = 3520 - 176t Nhiệt lượng tỏa ra của nước khi hạ từ 20°C xuống t°C: Q4 = m_nuoc * c_nuoc * (20 - t) = 0.4 * 4180 * (20 - t) = 1672 * (20 - t) = 33440 - 1672t Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 = Q3 + Q4 27200 + 334.4t = 3520 - 176t + 33440 - 1672t 27200 + 334.4t = 36960 - 1848t 2182.4t = 9760 t = 9760/2182.4 ≈ 4.47 °C

Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài

Câu hỏi liên quan