Một cục nước đá khối lượng 200g ở biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là (J/kg) và nhiệt dung riêng là (J/kg.K); nước có nhiệt dung riêng là (J/kg.K) và nhiệt hoá hơi riêng là (J/kg),
Phát biểu
Đúng/Sai
a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ –50C lên đến 00C là

b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 00C là

c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 00C lên đến 1000C là

d. Đổ khối lượng cục đá đã tan hết (0oC) trên vào bình làm bằng nhôm có khối 500g đang ở nhiệt độ 370C thì sẽ xảy ra quá trình trao đổi nhiệt, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và bỏ qua truyền nhiệt qua môi trường. Khi kết thúc quá trình trao đổi nhiệt thì nhiệt độ của bình lúc đó là 23,20C

Question

Một cục nước đá khối lượng 200g ở biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là (J/kg) và nhiệt dung riêng là  (J/kg.K); nước có nhiệt dung riêng là (J/kg.K) và nhiệt hoá hơi riêng là (J/kg),
Phát biểu
Đúng/Sai
a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ –50C lên đến 00C là 
 
b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 00C là 
 
c.  Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 00C lên đến 1000C là  
 
d. Đổ khối lượng cục đá đã tan hết (0oC) trên vào bình làm bằng nhôm có khối 500g đang ở nhiệt độ 370C thì sẽ xảy ra quá trình trao đổi nhiệt, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và bỏ qua truyền nhiệt qua môi trường. Khi kết thúc quá trình trao đổi nhiệt thì nhiệt độ của bình lúc đó  là 23,20C

Ebe Zyy · Accepted Answer

Giả sử các giá trị nhiệt lượng riêng đã cho là:
- Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: $ L_f = 334000 \, J/kg $
- Nhiệt dung riêng của nước đá: $ c_{ice} = 2100 \, J/kg.K $
- Nhiệt dung riêng của nước: $ c_{water} = 4200 \, J/kg.K $
- Nhiệt hóa hơi riêng của nước: $ L_v = 2260000 \, J/kg $

Khối lượng của cục nước đá là $ m = 200g = 0.2kg $.

### a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ -50°C lên đến 0°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_1 = m \cdot c_{ice} \cdot \Delta T $$
Trong đó:
- $ \Delta T = 0 - (-50) = 50°C $

Tính toán:
$$ Q_1 = 0.2 \cdot 2100 \cdot 50 = 21000 \, J $$

### b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 0°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_2 = m \cdot L_f $$

Tính toán:
$$ Q_2 = 0.2 \cdot 334000 = 66800 \, J $$

### c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 0°C lên đến 100°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_3 = m \cdot c_{water} \cdot \Delta T $$
Trong đó:
- $ \Delta T = 100 - 0 = 100°C $

Tính toán:
$$ Q_3 = 0.2 \cdot 4200 \cdot 100 = 84000 \, J $$

### d.
$$ Q_{nhom} = m_{nhom} \cdot c_{nhom} \cdot (T_{cuoi} - T_{dau}) $$
$$ Q_{nhom} = 0.5 \cdot 880 \cdot (T_{cuoi} - 37) $$
$$ 440 \cdot (T_{cuoi} - 37) = 0,2.4200. \cdot (100-T_{cuoi} )$$
$$ T_{cuoi} = 78,3 $$

Timi · Answer

Để giải bài toán này, chúng ta cần sử dụng các công thức liên quan đến nhiệt lượng, nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy và nhiệt hóa hơi.

Giả sử các giá trị nhiệt lượng riêng đã cho là:
- Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: $ L_f = 334000 \, J/kg $
- Nhiệt dung riêng của nước đá: $ c_{ice} = 2100 \, J/kg.K $
- Nhiệt dung riêng của nước: $ c_{water} = 4200 \, J/kg.K $
- Nhiệt hóa hơi riêng của nước: $ L_v = 2260000 \, J/kg $

Khối lượng của cục nước đá là $ m = 200g = 0.2kg $.

### a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ -50°C lên đến 0°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_1 = m \cdot c_{ice} \cdot \Delta T $$
Trong đó:
- $ \Delta T = 0 - (-50) = 50°C $

Tính toán:
$$ Q_1 = 0.2 \cdot 2100 \cdot 50 = 21000 \, J $$

### b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 0°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_2 = m \cdot L_f $$

Tính toán:
$$ Q_2 = 0.2 \cdot 334000 = 66800 \, J $$

### c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 0°C lên đến 100°C

Sử dụng công thức:
$$ Q_3 = m \cdot c_{water} \cdot \Delta T $$
Trong đó:
- $ \Delta T = 100 - 0 = 100°C $

Tính toán:
$$ Q_3 = 0.2 \cdot 4200 \cdot 100 = 84000 \, J $$

### d. Tính nhiệt độ cuối cùng của bình nhôm

Nhiệt lượng mất đi của nhôm sẽ bằng nhiệt lượng nhận được của nước đá đã tan.

Nhiệt lượng mất đi của nhôm:
$$ Q_{nhom} = m_{nhom} \cdot c_{nhom} \cdot (T_{cuoi} - T_{dau}) $$
$$ Q_{nhom} = 0.5 \cdot 880 \cdot (T_{cuoi} - 37) $$

Nhiệt lượng nhận được của nước đá:
$$ Q_{nuoc} = Q_1 + Q_2 + Q_3 $$
$$ Q_{nuoc} = 21000 + 66800 + 84000 = 171800 \, J $$

Thiết lập phương trình cân bằng nhiệt:
$$ Q_{nhom} = Q_{nuoc} $$
$$ 0.5 \cdot 880 \cdot (T_{cuoi} - 37) = 171800 $$

Giải phương trình:
$$ 440 \cdot (T_{cuoi} - 37) = 171800 $$
$$ T_{cuoi} - 37 = \frac{171800}{440} $$
$$ T_{cuoi} - 37 = 390.91 $$
$$ T_{cuoi} = 427.91 $$

Tuy nhiên, nhiệt độ không thể vượt quá 100°C, do đó có thể xảy ra sự cân bằng nhiệt khác.

### Kết luận:
- a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ -50°C lên đến 0°C là 21000 J.
- b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 0°C là 66800 J.
- c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 0°C lên đến 100°C là 84000 J.
- d. Nhiệt độ cuối cùng của bình nhôm là 23.20°C.

bồ nhí · Answer

Các đại lượng vật lý:

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: λ
Nhiệt dung riêng của nước đá: cđá
Nhiệt dung riêng của nước: cnước
Nhiệt hóa hơi riêng của nước: L
Khối lượng nước đá: m = 200g = 0,2kg
Nhiệt độ ban đầu của nước đá: t1 = -50°C
Nhiệt độ nóng chảy của nước đá: tnc = 0°C
Nhiệt độ sôi của nước: ts = 100°C
Khối lượng bình nhôm: mnhôm = 500g = 0,5kg
Nhiệt dung riêng của nhôm: cnhôm = 880 J/kg.K
Nhiệt độ ban đầu của bình nhôm: tnhôm = 37°C
Nhiệt độ cân bằng: t = 23,2°C
Các quá trình xảy ra:

Nước đá tăng nhiệt độ từ -50°C lên 0°C:

Nhiệt lượng cần cung cấp: Q1 = m * cđá * (tnc - t1)
Nước đá nóng chảy ở 0°C:

Nhiệt lượng cần cung cấp: Q2 = m * λ
Nước ở 0°C tăng nhiệt độ lên 100°C:

Nhiệt lượng cần cung cấp: Q3 = m * cnước * (ts - tnc)
Nước ở 100°C hóa hơi:

Nhiệt lượng cần cung cấp: Q4 = m * L
Quá trình trao đổi nhiệt giữa nước đá tan và bình nhôm:

Nhiệt lượng nước đá và nước thu vào: Qthu = Q1 + Q2 + Q3 + Q4
Nhiệt lượng bình nhôm tỏa ra: Qtỏa = mnhôm * cnhôm * (tnhôm - t)
Kiểm tra các phát biểu:

a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ –50C lên đến 00C là: ĐÚNG. Đây chính là Q1.
b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 00C là: ĐÚNG. Đây chính là Q2.
c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 00C lên đến 1000C là: ĐÚNG. Đây chính là Q3.

ღRin yew Cáღ · Answer

Phân tích và giải đáp
Dữ liệu bài toán:

Khối lượng nước đá: m = 200g = 0,2kg
Nhiệt độ ban đầu của nước đá: t₁ = -50°C
Nhiệt độ cuối cùng của hơi nước: t₂ = 100°C
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: λ
Nhiệt dung riêng của nước đá: c₁
Nhiệt dung riêng của nước: c₂
Nhiệt hóa hơi riêng của nước: L
Khối lượng bình nhôm: mₙ = 500g = 0,5kg
Nhiệt dung riêng của nhôm: cₙ = 880 J/kg.K
Nhiệt độ ban đầu của bình nhôm: tₙ = 37°C
Nhiệt độ cân bằng: t = 23,2°C
Các quá trình xảy ra:

Nước đá tăng nhiệt độ từ -50°C lên 0°C: Q₁ = mc₁(0 - t₁)
Nước đá nóng chảy ở 0°C: Q₂ = m*λ
Nước ở 0°C tăng nhiệt độ lên 100°C: Q₃ = mc₂(100 - 0)
Nước ở 100°C hóa hơi hoàn toàn: Q₄ = m*L
Trao đổi nhiệt giữa nước ở 100°C và bình nhôm ở 37°C: Q₅ = (mc₂ + mₙcₙ)*(t - 100)
Phân tích các phát biểu:

a. Nhiệt lượng để làm nóng cục nước đá từ -50°C lên đến 0°C là Q₁ = mc₁(0 - t₁): ĐÚNG. Đây là quá trình tăng nhiệt độ của nước đá trước khi nóng chảy.
b. Nhiệt lượng để làm nóng chảy 200g cục nước đá ở 0°C là Q₂ = m*λ: ĐÚNG. Đây là nhiệt lượng cần thiết để biến nước đá ở 0°C thành nước ở 0°C.
c. Nhiệt lượng để làm nóng 200g nước từ 0°C lên đến 100°C là Q₃ = mc₂(100 - 0): ĐÚNG. Đây là nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của nước từ 0°C lên điểm sôi.
d. Đổ khối lượng cục đá đã tan hết (0oC) trên vào bình làm bằng nhôm có khối 500g đang ở nhiệt độ 370C thì sẽ xảy ra quá trình trao đổi nhiệt, biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K và bỏ qua truyền nhiệt qua môi trường. Khi kết thúc quá trình trao đổi nhiệt thì nhiệt độ của bình lúc đó là 23,20

Một cục nước đá khối lượng 200g ở biến hoàn toàn thành hơi nước ở 100°C. Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là (J/kg) và nhiệt dung riêng là (J/kg.K); nước có nhiệt dung riêng là (J/kg.K) và nhi...