Đề bài
Thả một cục đá có khối lượng 30g ở \[{0^0}C\] vào cốc nước chứa 0,2l nước ở \[{20^0}C\]. Bỏ qua nhệt dung của cốc. hỏi nhiệt độ cuối của cốc nước?
\[\eqalign{
& A,{0^0}C \cr
& B,{5^0}C \cr
& C,{7^0}C \cr
& D,{10^0}C \cr} \]
Cho biết \[{C_\text{nước}} = 4,2J/kg;{\rho _\text{nước}} = 1g/c{m^3};\]
\[{\lambda _\text{nước đá}} = 334J/kg\].
Lời giải chi tiết
Gọi t là nhiệt độ cuối của cốc nước [\[{0^0}C\] ].
Lượng nhiệt thu để nóng chảy 30g đá:
\[{Q_2} = \lambda {m_2} = 334.30 = 10020[J]\]
Lượng nhiệt thu để nâng nhiệt độ của 30g nước ở [\[{0^0}C\] ] đến t :
\[{Q'}_2 = {m_2}ct = 30.4,2t\]
Lượng nhiệt tỏa ra từ \[0,2l=200g\] nước ở \[{20^0}C\]để giảm nhiệt độ xuống t:
\[{Q_1} = {m_1}c[20 - t] = 200.4,2.20 - 200.4,2.t \]
\[= 16800 - 840t\] [J]
Khi đạt cân bằng thì
\[{Q_1} = {Q_2} + Q_2' \Leftrightarrow 16800 - 840t = 10020 + 126t\]
\[\Rightarrow t \approx 7^\circ C\]
Chọn C