Một bình đựng nước ở \({0,00^^\circ }{\rm{C}}.\) Người ta làm nước trong bình đông đặc lại bằng cách hút không khí và hơi nước trong bình ra ngoài. Lấy nhiệt nóng chảy riêng của nước là \(3,3 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\) và nhiệt hoá hơi riêng ở nước là \(2,48 \cdot {10^6}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.\) Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Tỉ số giữa khối lượng nước bị hoá hơi và khối lượng nước ở trong bình lúc đầu là bao nhiêu?

a) Đúng; b) Sai.

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm tăng nhiệt độ của 100g nước đá lên 0 °C là:

\[Q = mc\Delta T = {0,1.2,1.10^3}.\left[ {0 - ( - 20)} \right] = 4200\,J\]

c) Sai

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy của 100 g nước đá ở –20 °C là:

\[Q = m\lambda  = {0,1.3,34.10^5} = 33400\,J\]

d) Đúng

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn 100 g nước đá ở –20 °C là:

\[Q = 4200 + 33400 = 37600\,J\]

Đáp án: a) Đúng; b) Sai; c) Sai; d) Đúng.

Nhiệt lượng cần cung cấp để cục nước đá tan hết – nóng chảy và nhiệt lượng để nước tăng đến nhiệt độ t0 khi xảy ra cân bằng nhiệt là: \({Q_{{\rm{thu }}}} = \lambda {m_1} + {m_1}{c_1}\left( {{t_0} - {t_1}} \right)\).

Nhiệt lượng mà nước và cốc nhôm tỏa ra là: \({Q_{{\rm{toa }}}} = {m_2}{c_2}\left( {{t_0} - {t_2}} \right) + {m_3}{c_3}\left( {{t_0} - {t_2}} \right)\).

Phương trình cân bằng nhiệt:

\({{\rm{Q}}_{{\rm{toa }}}} + {{\rm{Q}}_{{\rm{thu }}}} = 0 \Rightarrow \lambda {{\rm{m}}_1} + {{\rm{m}}_1}{{\rm{c}}_1}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_1}} \right) + {{\rm{m}}_2}{{\rm{c}}_2}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_2}} \right) + {{\rm{m}}_3}{{\rm{c}}_3}\left( {{{\rm{t}}_0} - {{\rm{t}}_3}} \right) = 0\)

Thay các giá trị đã biết vào biểu thức, ta tìm được t0 ≈ 4,5 °C.

Đáp án: 45oC.