1. Nhà bạn Toàn  lắp một bình đun nước nóng. Biết...

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng Q = m.c.Δt

Giải chi tiết:

1. a. Khối lượng nước bạn Toàn dùng mỗi lần tắm:  m = D.V = 50 (kg). 

b. Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước một lần tắm:

Q = m.c.(t₂ – t₁) = 50.4200.(40 – 10) = 6,3.10⁶(J) = 6,3.10³(kJ).

c. Thời gian đun nước:$$t = {Q \over P} = {{6,{{3.10}^6}} \over {2000}} = 3150(s) = 52ph30s$$

2. + Nước đá tăng nhiệt độ và nóng chảy thành nước ở 0⁰C sẽ thu nhiệt lượng:

 $${Q_1} = {m_1}{c_1}(0 - {t_1}) + {m_1}\lambda  = 0,3.2100\left[ {0 - \left( { - 20} \right)} \right] + 0,3.340000 = 114600\left( J \right)$$

+ Hơi nước ngưng tụ thành nước và hạ nhiệt độ xuống 00C sẽ tỏa nhiệt lượng:

 $${Q_2} = {m_2}L + {m_2}{c_2}({t_2} - 0) = 0,06.2,{3.10^6} + 0,06.4200(100 - 20) = 163200(J)$$

+ Ta thấy Q₁ < Q₂  nên phần nước ngưng tụ  thành nước sẽ  không hạ  nhiệt độ  xuống tới 0⁰C, nhiệt độ cân bằng là t₀ > 0⁰C. Ta có phương trình cân bằng nhiệt :

$$\eqalign{ & {Q_1} = {m_1}{c_1}({t_0} - 0) = {m_2}L + {m_2}{c_2}({t_2} - {t_0}) \cr & = > {t_0} = {{{m_2}L + {m_2}{c_2}{t_2} - {Q_1}} \over {\left( {{m_1} + {m_2}} \right){c_2}}} = {{0,06.2,{{3.10}^6} + 0,06.4200.100 - 114600} \over {\left( {0,3 + 0,06} \right).4200}} = {{225} \over 7} \approx 32,{14^0}C. \cr} $$