Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 250g nước đá đang ở -5°C tăng lên đến 10°C. Biết Ch nhiệt dung riêng của nước đá và của nước lần lượt là 2100 J/kgK và 4200J / kgK, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là 334000J /

Question

シ Hà ღ Chi ❤ · Accepted Answer

Làm nóng nước đá từ -5°C đến 0°C.
Nấu chảy nước đá từ 0°C đến 0°C (chuyển từ trạng thái rắn sang lỏng).
Làm nóng nước từ 0°C đến 10°C.
Chúng ta sẽ sử dụng công thức tính nhiệt lượng:
𝑄
=
𝑚
⋅
𝐶
⋅
Δ
𝑇
Q=m⋅C⋅ΔT
Trong đó:

𝑚
m là khối lượng,
𝐶
C là nhiệt dung riêng,
Δ
𝑇
ΔT là sự thay đổi nhiệt độ.
Bước 1: Tính nhiệt lượng để làm nóng nước đá từ -5°C đến 0°C
Khối lượng nước đá:
𝑚
=
250

𝑔
=
0.25

𝑘
𝑔
m=250g=0.25kg.
Nhiệt dung riêng của nước đá:
𝐶
đ
a
ˊ
=
2100

J/kg.K
C
đ
a
ˊ

=2100J/kg.K.
Sự thay đổi nhiệt độ:
Δ
𝑇
=
0
−
(
−
5
)
=
5
°
𝐶
ΔT=0−(−5)=5°C.
Nhiệt lượng cần thiết:

𝑄
1
=
𝑚
⋅
𝐶
đ
a
ˊ
⋅
Δ
𝑇
=
0.25
⋅
2100
⋅
5
=
2625

J
.
Q
1

=m⋅C
đ
a
ˊ

⋅ΔT=0.25⋅2100⋅5=2625J.
Bước 2: Tính nhiệt lượng để nấu chảy nước đá
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá:
𝐿
𝑓
=
334000

J/kg
L
f

=334000J/kg.
Khối lượng nước đá:
𝑚
=
0.25

𝑘
𝑔
m=0.25kg.
Nhiệt lượng cần thiết:

𝑄
2
=
𝑚
⋅
𝐿
𝑓
=
0.25
⋅
334000
=
83500

J
.
Q
2

=m⋅L
f

=0.25⋅334000=83500J.
Bước 3: Tính nhiệt lượng để làm nóng nước từ 0°C đến 10°C
Khối lượng nước (sau khi nấu chảy):
𝑚
=
0.25

𝑘
𝑔
m=0.25kg.
Nhiệt dung riêng của nước:
𝐶
nước
=
4200

J/kg.K
C
nước

=4200J/kg.K.
Sự thay đổi nhiệt độ:
Δ
𝑇
=
10
−
0
=
10
°
𝐶
ΔT=10−0=10°C.
Nhiệt lượng cần thiết:

𝑄
3
=
𝑚
⋅
𝐶
nước
⋅
Δ
𝑇
=
0.25
⋅
4200
⋅
10
=
10500

J
.
Q
3

=m⋅C
nước

⋅ΔT=0.25⋅4200⋅10=10500J.
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
Tổng nhiệt lượng
𝑄
total
Q
total

là tổng của các nhiệt lượng trong ba bước:

𝑄
total
=
𝑄
1
+
𝑄
2
+
𝑄
3
=
2625
+
83500
+
10500
=
116625

J
.
Q
total

=Q
1

+Q
2

+Q
3

=2625+83500+10500=116625J.
Kết luận:
Nhiệt lượng cần cung cấp cho 250g nước đá để tăng từ -5°C đến 10°C là 116625 J.

Timi · Answer

Để tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 250g nước đá từ -5°C đến 10°C, chúng ta sẽ chia quá trình này thành ba giai đoạn:

1. **Nâng nhiệt độ nước đá từ -5°C đến 0°C.**
2. **Đổi nước đá thành nước ở 0°C (nhiệt nóng chảy).**
3. **Nâng nhiệt độ nước từ 0°C đến 10°C.**

### Bước 1: Nâng nhiệt độ nước đá từ -5°C đến 0°C

Khối lượng nước đá: $ m = 250g = 0.25kg $

Nhiệt dung riêng của nước đá: $ C_{ice} = 2100 \, J/kgK $

Thay đổi nhiệt độ: $ \Delta T = 0 - (-5) = 5°C $

Nhiệt lượng cần cung cấp trong giai đoạn này:

$$
Q_1 = m \cdot C_{ice} \cdot \Delta T = 0.25 \, kg \cdot 2100 \, J/kgK \cdot 5 \, K = 2625 \, J
$$

### Bước 2: Đổi nước đá thành nước ở 0°C

Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá: $ L_f = 334000 \, J/kg $

Nhiệt lượng cần cung cấp để nước đá tan chảy:

$$
Q_2 = m \cdot L_f = 0.25 \, kg \cdot 334000 \, J/kg = 83500 \, J
$$

### Bước 3: Nâng nhiệt độ nước từ 0°C đến 10°C

Nhiệt dung riêng của nước: $ C_{water} = 4200 \, J/kgK $

Thay đổi nhiệt độ: $ \Delta T = 10 - 0 = 10°C $

Nhiệt lượng cần cung cấp trong giai đoạn này:

$$
Q_3 = m \cdot C_{water} \cdot \Delta T = 0.25 \, kg \cdot 4200 \, J/kgK \cdot 10 \, K = 10500 \, J
$$

### Tổng nhiệt lượng cần cung cấp

Tổng nhiệt lượng cần cung cấp là tổng của ba giai đoạn:

$$
Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 2625 \, J + 83500 \, J + 10500 \, J = 96625 \, J
$$

### Kết luận

Nhiệt lượng cần cung cấp cho 250g nước đá từ -5°C đến 10°C là **96625 J**.

Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho 250g nước đá đang ở -5°C tăng lên đến 10°C. Biết Ch nhiệt dung riêng của nước đá và của nước lần lượt là 2100 J/kgK và 4200J / kgK, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá l...