Bài 38.7 trang 92 Sách bài tập Vật Lí 10: Người ta thả cục nước đá ở C vào chiếc cốc bằng đồng khối lượng 0,20 kg đặt ở trong nhiệt lượng kế, trong cốc đồng đựng 0,70 kg nước ở C. Khi cục nước đá vừa tan hết thì nước trong cốc đồng có nhiệt độ là 15, C và khối lượng của nước là 0,775 kg. Xác định nhiệt nóng chảy của nước đá. Cho biết nhiệt dung riêng của đồng là 380 J/kg.K và của nước là 4180 J/kg. Bỏ qua sự mất mát nhiệt do truyền ra bên ngoài.
Lời giải:
Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng , còn , , , là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc đồng và của lượng nước đựng trong cốc.
- Lượng nhiệt do cốc đồng và lượng nước đựng trong cốc ở = C toả ra để nhiệt độ giảm tới t = 15, C có giá trị bằng :
Q = ( + ) ( -t)
- Lượng nhiệt do cục nước đá ở = C thu vào để tan thành nước ở t = 15, C có giá trị bằng :
Q' = (λ + t)
Theo nguyên lí cân bằng nhiệt, ta có :
Q' = Q ⇒ (λ + t)
= ( + ) ( - t)
Từ đó suy ra :
Thay số với chú ý = 0,775 - 0,700 = 0,075 kg, ta tìm được :