Một cục nước đá ở nhiệt độ \({t_1} = - {5^ \circ }C\) dìm ngập hoàn toàn vào một cốc nước ở nhiệt độ \({t_3} = {38,8^ \circ }{\rm{C}}\), khối lượng của nước bằng khối lượng của nước đá bằng m. Coi rằng chỉ có nước đá và nước đá trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và nước đá theo nhiệt độ. Cho nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, khối lượng riêng của nước đá lần lượt là \({c_1} = 2090{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}};\lambda = {3,33.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\); \({D_1} = 0,916{\rm{\;g}}/{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\); nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của nước lần lượt là \({c_2} = 4180{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}};\,\,{D_2} = 1{\rm{\;g/c}}{{\rm{m}}^3}\). Khi có cân bằng nhiệt, mực nước trong cốc giảm a% so với ban đầu. Tính a (làm tròn đến phần nguyên).
Một cục nước đá ở nhiệt độ \({t_1} = - {5^ \circ }C\) dìm ngập hoàn toàn vào một cốc nước ở nhiệt độ \({t_3} = {38,8^ \circ }{\rm{C}}\), khối lượng của nước bằng khối lượng của nước đá bằng m. Coi rằng chỉ có nước đá và nước đá trao đổi nhiệt với nhau. Bỏ qua sự thay đổi thể tích của nước và nước đá theo nhiệt độ. Cho nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, khối lượng riêng của nước đá lần lượt là \({c_1} = 2090{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}};\lambda = {3,33.10^5}{\rm{\;J}}/{\rm{kg}}\); \({D_1} = 0,916{\rm{\;g}}/{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}\); nhiệt dung riêng, khối lượng riêng của nước lần lượt là \({c_2} = 4180{\rm{\;J/kg}}{\rm{.K}};\,\,{D_2} = 1{\rm{\;g/c}}{{\rm{m}}^3}\). Khi có cân bằng nhiệt, mực nước trong cốc giảm a% so với ban đầu. Tính a (làm tròn đến phần nguyên).
Quảng cáo
Trả lời:

Phương pháp:
Vận dụng kiến thức về nhiệt lượng.
Thể tích: \(V = \frac{m}{D}\)
Cách giải:
Giả sử \({\rm{m}} = 1\left( {{\rm{kg}}} \right)\) là khối lượng của nước, nước đá.
Nhiệt lượng tỏa ra lớn nhất:
\({Q_{toa\,\,{\rm{max}}}} = 1.4180.38,8 = 162184\left( {\rm{J}} \right)\)
Nhiệt lượng thu vào lớn nhất:
\({Q_{thu{\rm{\;max\;}}}} = 1.2090.5 + {1.3,33.10^5} = 343450\left( J \right)\)
Vì \({Q_{{\rm{toa}}\,\,{\rm{max\;}}}} < {Q_{{\rm{thu}}\,\,{\rm{max\;}}}} \to \) đá chưa tan hết
Nhiệt độ cân bằng: \({t_{cb}} = 0\)
Khối lượng đá tan là:
\({m_{dt}} = \frac{{162184 - 2090.5}}{{{{3,33.10}^5}}} = 0,4556\left( {{\rm{kg}}} \right)\)
Thể tích ban đầu:
\({V_{bd}} = \frac{{1000}}{1} + \frac{{1000}}{{0,916}} = 2091,7\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)
Thể tích lúc sau:
\({V_{ls}} = \frac{{1000 + 455,6}}{1} + \frac{{1000 - 455,6}}{{0,916}} = 2050\left( {{\rm{c}}{{\rm{m}}^3}} \right)\)
Mực nước trong cốc giảm a% so với ban đầu.
Ta có: \(a = \frac{{2091,7 - 2050}}{{2091,7}}.100{\rm{\% }} \approx 2{\rm{\% }}\)
Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay
- 20 đề thi tốt nghiệp môn Vật lí (có đáp án chi tiết) ( 38.000₫ )
- 1000 câu hỏi lí thuyết môn Vật lí (Form 2025) ( 45.000₫ )
- Tổng ôn lớp 12 môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh Sử, Địa, KTPL (Form 2025) ( 36.000₫ )
- Bộ đề thi tốt nghiệp 2025 các môn Toán, Lí, Hóa, Văn, Anh, Sinh, Sử, Địa, KTPL (có đáp án chi tiết) ( 36.000₫ )
CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ
Lời giải
Phương pháp:
Áp dụng nguyên lí nhiệt động lực học: \({\rm{\Delta }}U = A + Q\)
Cách giải:
Ta có công thức tính công:
\(A = p{\rm{\Delta }}V = {2.10^5}.0,02 = 4000\left( {\rm{J}} \right)\)
Vì khí nở ra nên \({\rm{A}} < 0\)
Áp dụng nguyên lí nhiệt động lực học:
\({\rm{\Delta }}U = A + Q \Rightarrow Q = {\rm{\Delta }}U - A\)
\( \Rightarrow Q = 1280 - \left( { - 4000} \right) = 5280\left( J \right) = 5,28\left( {kJ} \right)\)
Lời giải
Phương pháp:
Áp dụng định luật Boyle
Cách giải:
Trạng thái \(1:\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{V_1} = 6000{\rm{ml}}}\\{{p_1} = 1{\rm{\;atm}}}\end{array}} \right.\)
Trạng thái 2: \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{V_2}}\\{{p_2} = 0,92{\rm{\;atm}}}\end{array}} \right.\)
Áp dụng định luật Boyle cho quá trình đẳng nhiệt, ta có:
\({p_1}{V_1} = {p_2}{V_2} \Rightarrow {V_2} = \frac{{{p_1}{V_1}}}{{{p_2}}} = \frac{{6000.1}}{{0,92}} \approx 6521,74\left( {{\rm{ml}}} \right)\)
Cần mở rộng khoang ngực thêm số ml là:
\({\rm{\Delta }}V = 6521,74 - 6000 = 521,74\left( {{\rm{ml}}} \right) \approx 522\left( {{\rm{ml}}} \right)\)
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.
Lời giải
Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.