Để giải bài toán này, chúng ta sẽ tính toán nhiệt lượng cần thiết cho từng giai đoạn của quá trình từ nước đá đến hơi nước.
### a) Trong đoạn BC trên đồ thị, khối nước nhận nhiệt lượng để thực hiện quá trình hóa hơi.
Đoạn BC là giai đoạn nước ở 100°C chuyển thành hơi nước. Nhiệt lượng cần thiết để nước hóa hơi được tính bằng công thức:
\[
Q = m \cdot L
\]
Trong đó:
- \( Q \) là nhiệt lượng cần thiết (J).
- \( m \) là khối lượng nước (kg).
- \( L \) là nhiệt hóa hơi riêng của nước (J/kg).
Từ đề bài, ta có:
- \( L = 2,3 \times 10^6 \, J/kg \)
- Khối lượng nước còn lại tại điểm C là 96g = 0,096kg.
Thay vào công thức:
\[
Q = 0,096 \, kg \cdot 2,3 \times 10^6 \, J/kg = 220800 \, J = 220,8 \, kJ
\]
### b) Tại điểm C lượng nước còn lại là 96g
Đúng, theo đề bài, tại điểm C, lượng nước còn lại là 96g.
### c) Nếu tiến hành đun đến khi lượng nước bay hơi hết cần cung cấp nhiệt lượng tổng cộng là 325KJ
Để tính tổng nhiệt lượng cần thiết để đun nước đá từ 0°C đến khi bay hơi hết, ta cần tính nhiệt lượng cho từng giai đoạn:
1. **Nước đá từ 0°C đến 0°C (nóng chảy)**:
- Nhiệt lượng cần thiết để nước đá tan chảy:
\[
Q_1 = m \cdot L_f
\]
Trong đó \( L_f = 3,3 \times 10^5 \, J/kg \).
2. **Nước từ 0°C đến 100°C (nhiệt dung)**:
- Nhiệt lượng cần thiết để nước nóng lên từ 0°C đến 100°C:
\[
Q_2 = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
Trong đó \( c = 4200 \, J/kg.K \) và \( \Delta T = 100°C - 0°C = 100K \).
3. **Nước từ 100°C đến hơi nước (hóa hơi)**:
- Nhiệt lượng cần thiết để nước hóa hơi:
\[
Q_3 = m \cdot L
\]
Tổng nhiệt lượng cần thiết là:
\[
Q_{total} = Q_1 + Q_2 + Q_3
\]
Giả sử khối lượng nước đá ban đầu là \( m \) kg, ta có:
\[
Q_{total} = m \cdot L_f + m \cdot c \cdot 100 + m \cdot L
\]
Thay các giá trị vào:
\[
Q_{total} = m \cdot (3,3 \times 10^5 + 4200 \cdot 100 + 2,3 \times 10^6)
\]
Tính toán:
\[
Q_{total} = m \cdot (3,3 \times 10^5 + 420000 + 2,3 \times 10^6) = m \cdot (3,3 \times 10^5 + 4,2 \times 10^5 + 2,3 \times 10^6)
\]
\[
= m \cdot (3,3 + 4,2 + 23) \times 10^5 = m \cdot 27,5 \times 10^5
\]
Nếu tổng nhiệt lượng là 325 kJ = 325000 J, ta có:
\[
325000 = m \cdot 27,5 \times 10^5
\]
Giải ra khối lượng \( m \):
\[
m = \frac{325000}{27,5 \times 10^5} \approx 0,0118 \, kg = 11,8 \, g
\]
Vậy khối lượng nước đá ban đầu là khoảng 11,8g.
### Kết luận:
- a) Nhiệt lượng trong đoạn BC là 220,8 kJ.
- b) Lượng nước còn lại tại điểm C là 96g.
- c) Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp là 325 kJ.