Cho biết nước đá có nhiệt nóng chảy riêng là \(3,4 \cdot {10^5}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}\), nhiệt dung riêng là \({2,1.10^3}\;{\rm{J}}/{\rm{kg}}.{\rm{K}}\). Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn 100 g nước đá ở nhiệt độ $-{20}^{0}C$ là

Chuẩn hóa ngăn trên ban đầu có áp suất là̀ 1 thì ngăn dưới có áp suất là 2 \( \Rightarrow \) áp suất do trọng lượng piston nén xuống là \(2 - 1 = 1\)

\(\frac{{pV}}{{nT}} = R \Rightarrow \frac{{1 \cdot {V_1}}}{{1 \cdot 400}} = \frac{{2 \cdot {V_2}}}{{3 \cdot 400}} = \frac{{{p_1} \cdot \frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}}}{{1 \cdot 400}} = \frac{{\left( {{p_1} + 1} \right) \cdot \frac{{{V_1} + {V_2}}}{2}}}{{3 \cdot {T_2}}}\)

\( \Rightarrow {V_2} = 1,5{V_1} \to \frac{{{V_1}}}{{400}} = \frac{{{p_1} \cdot \frac{{2,5{V_1}}}{2}}}{{400}} = \frac{{\left( {{p_1} + 1} \right) \cdot \frac{{2,5{V_1}}}{2}}}{{3 \cdot {T_2}}} \Rightarrow {p_1} = 0,8 \Rightarrow {T_2} = 300\;{\rm{K}}\)

Trả lời ngắn: 300

Thể tích của khối thép đúng bằng thể tích nước bị chiếm chỗ:

\({V_t} = Sh = 100 \cdot {10^{ - 4}} \cdot 0,03 = {3.10^{ - 4}}\;{{\rm{m}}^3}\)

Khối lượng của khối thép: \({m_t} = {D_t}{V_t} = 7700 \cdot 3 \cdot {10^{ - 4}} = 2,31\;{\rm{kg}}\)

Nhiệt lượng tỏa ra của thép là \({Q_t} = {m_t}{c_t}\Delta {t_t} = 2,31.500.(80 - 5) = 86625\) (J)

Phương trình cân bằng nhiệt

\({Q_t} = {\lambda _d}{m_d} + \left( {{m_d} + {m_n}} \right)c\Delta {t_n} \Rightarrow 86625 = 330 \cdot {10^3} \cdot \frac{{{m_n}}}{{10}} + \left( {\frac{{{m_n}}}{{10}} + {m_n}} \right) \cdot 4200 \cdot 5 \Rightarrow {m_n} \approx 1,54\;{\rm{kg}}\)

Chọn D