Đổ 500g nước ở 20°C vào 1 nhiệt lượng kế chứa 200g nước đá ở -5°C. Biết Cnc đá = 2100J/kg.K, Cnc = 4200J/kg.K, nhiệt nóng chảy riêng của nc đá là 300kJ/kg. Các nhận định sau đúng hay sai ? a. Trong th...

Cho các dữ liệu: - Khối lượng nước nóng m1 = 500g = 0.5 kg, nhiệt độ ban đầu T1 = 20°C - Khối lượng nước đá m2 = 200g = 0.2 kg, nhiệt độ ban đầu T2 = -5°C - Nhiệt dung riêng của nước đá Cnc_đá = 2100 J/kg.K - Nhiệt dung riêng của nước Cnc = 4200 J/kg.K - Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá L = 300 kJ/kg = 300000 J/kg Xét các nhận định: a. Trong thang nhiệt độ Kelvin thì nhiệt độ ban đầu của nc là 373K Nhiệt độ 20°C tương ứng với nhiệt độ Kelvin: T(K) = t(°C) + 273 = 20 + 273 = 293 K Như vậy, nhiệt độ ban đầu của nước là 293K, không phải 373K. => Nhận định a sai. --- b. Quá trình nước đá tan dần gọi là quá trình nóng chảy Quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng gọi là quá trình nóng chảy. Nước đá tan dần là quá trình nóng chảy. => Nhận định b đúng. --- c. Nhiệt lượng mà 500g nước đã truyền để giảm từ 20°C về 0°C là 42000J Tính nhiệt lượng nước tỏa ra: Q = m * Cnc * ΔT = 0.5 * 4200 * (20 - 0) = 0.5 * 4200 * 20 = 42000 J => Nhận định c đúng. --- d. Nếu chỉ xét sự trao đổi nhiệt giữa nc và nc đá thì lượng nc đá còn lại trong nhiệt lượng kế khi hệ cân bằng là 133g Xác định nhiệt lượng cần để làm đá từ -5°C đến 0°C: Q1 = m2 * Cnc_đá * ΔT = 0.2 * 2100 * (0 - (-5)) = 0.2 * 2100 * 5 = 2100 J Nhiệt lượng cần để làm tan hoàn toàn 0.2 kg đá ở 0°C: Q2 = m2 * L = 0.2 * 300000 = 60000 J Tổng nhiệt cần để đá từ -5°C tan hoàn toàn: Q_tổng = Q1 + Q2 = 2100 + 60000 = 62100 J Nhiệt lượng nước 500g tỏa ra khi hạ từ 20°C về 0°C: 42000 J < 62100 J Vì nhiệt lượng nước tỏa ra không đủ để làm tan hết đá, đá không tan hết, có đá còn lại. Tính khối lượng đá tan được: Gọi m3 là khối lượng đá tan ra: Nhiệt lượng nước truyền ra = nhiệt lượng làm đá từ -5°C đến 0°C + nhiệt lượng làm tan m3 kg đá 42000 = 2100 + m3 * 300000 => m3 * 300000 = 42000 - 2100 = 39900 => m3 = 39900 / 300000 = 0.133 kg = 133 g Vậy lượng đá tan là 133g, đá còn lại: m2 - m3 = 200g - 133g = 67g Như vậy, lượng đá còn lại là 67g, không phải 133g. => Nhận định d sai. --- Tóm lại: a. Sai b. Đúng c. Đúng d. Sai