Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 gamở 0^ độ C vào

Đề bài

Người ta thả một cục nước đá khối lượng 80 gamở ${0^ \circ }{\rm{C}}$ vào một cốc nhôm đựng $0,4{\rm{\;kg}}$ nước ở ${20^ \circ }{\rm{C}}$ đặt trong nhiệt lượng kế. Khối lượng của cốc nhôm là $0,2{\rm{\;kg}}$ . Tính nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước vừa tan hết. Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,4 \cdot {10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}$ . Nhiệt dung riêng của nhôm là $880{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.K}}$ và của nước $4180{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}{\rm{.K}}$ Bỏ qua sự mất mát nhiệt độ do nhiệt truyền ra bên ngoài nhiệt lượng kế.

Phương pháp giải

Vận dụng công thức tính nhiệt lượng

Gọi t là nhiệt độ của cốc nước khi cục đá tan hết.

Nhiệt lượng mà cục nước đá thu vào để tan thành nước ở t ${\;^0}{\rm{C}}$ là ${{\rm{Q}}_1} = \lambda \cdot {{\rm{m}}_{{\rm{nd}}}} + {{\rm{c}}_{{\rm{nd}}}}{{\rm{m}}_{{\rm{nd}}}}{\rm{t}}$

Nhiệt lượng mà cốc nhôm và nước tỏa ra cho nước đá là. ${{\rm{Q}}_2} = {{\rm{c}}_{{\rm{Al}}}}{{\rm{m}}_{{\rm{Al}}}}\left( {{{\rm{t}}_1} - {\rm{t}}} \right) + {{\rm{c}}_{\rm{n}}}{{\rm{m}}_{\rm{n}}}\left( {{{\rm{t}}_1} - {\rm{t}}} \right)$

Áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng ta có ${{\rm{Q}}_1} = {{\rm{Q}}_2} \Rightarrow {\rm{t}} = 4,{5^ \circ }{\rm{C}}$ .

Đáp án: 4,5