Trong một bình nhiệt lượng kế có chứa 200 g nước đá ở 0°C. Người ta đổ thêm 500 g nước có nhiệt độ 80 ° C vào trong bình nhiệt lượng kế đó. Hỏi nhiệt độ của nước trong bình nhiệt lượng kế khi cân bằng...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng. Nhiệt lượng mất đi của nước nóng sẽ bằng nhiệt lượng nhận được của nước đá và nước đã tan. **Dữ liệu đã cho:** - Khối lượng nước đá (m_đá) = 200 g = 0,2 kg - Nhiệt độ nước đá (T_đá) = 0 °C - Khối lượng nước nóng (m_nước) = 500 g = 0,5 kg - Nhiệt độ nước nóng (T_nước) = 80 °C - Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá (L) = 3,34 × 10^5 J/kg - Nhiệt dung riêng của nước (c) = 4200 J/kg.K **Bước 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá.** Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá là: $$ **Bước 2: Tính nhiệt lượng mà nước nóng mất đi khi hạ nhiệt độ xuống T_f.** Nhiệt lượng mà nước nóng mất đi là: $$ **Bước 3: Tính nhiệt lượng mà nước đá đã tan và nước nóng lên đến nhiệt độ cân bằng T_f.** Sau khi nước đá tan, tổng khối lượng nước trong bình là: $$ Nhiệt lượng mà nước đá đã tan và nước nóng lên đến nhiệt độ T_f là: $$ **Bước 4: Áp dụng nguyên lý bảo toàn năng lượng.** Nhiệt lượng mất đi của nước nóng bằng nhiệt lượng nhận được của nước đá và nước đã tan: $$ Thay các biểu thức vào: $$ **Bước 5: Giải phương trình.** $$ $$ $$ $$ $$ **Kết luận:** Nhiệt độ của nước trong bình nhiệt lượng kế khi cân bằng nhiệt là khoảng **20,1 °C**.