Nhiệt lượng do nuoc toa ra về 0°C là:

Q1=m1×c1×(t1-0) =0.5×4200×(20-0) =42000(J)

Nhiệt lượng cần cung cấp cho nứoc đa nóng đến 0°C là: Q2=m2×c2×(0-t2) =0.5×2100×(0+15) =15750(J)

Nhiệt lượng cần cung cấp để nứoc đa tấn ra hoàn toàn là: Q3=m2×3.4×10^5=0.5×3.4×10^5=170000(J)

Vì Q1>Q2 nhưng Q1

Đáp án:

$t=8,{{5}^{0}}C$

Giải thích các bước giải:

${{m}_{1}}=0,5kg;{{t}_{1}}={{20}^{0}}C;{{m}_{2}}=0,5kg;{{t}_{2}}=-{{15}^{0}}C;$

Nhiệt lượng cung cấp cho đá tăng đến 0 độ C

$\begin{align}
  & {{Q}_{2}}={{m}_{2}}.{{c}_{d}}.({{t}_{0}}-{{t}_{2}}) \\ 
 & =0,5.2100.(0-(-15)) \\ 
 & =6300J \\ 
\end{align}$

Nhiệt lượng cần cung cấp để nóng chảy 0,5kg đá ở 0 độ C thành nước ở 0 độ C:

$Q{{'}_{2}}={{m}_{2}}.q=0,5.3,{{4.10}^{5}}=1,{{7.10}^{5}}J$

Nhiệt lượng nước đá nhận được để tăng từ 0 đến nhiệt độ cân bằng:

$\begin{align}
  & Q'{{'}_{2}}={{m}_{2}}.{{c}_{1}}.(t-{{t}_{0}}) \\ 
 & =0,5.4200.(t-0) \\ 
 & =2100J \\ 
\end{align}$

Nhiệt lượng nước tỏa ra đến khi có cân bằng nhiệt:

$\begin{align}
  & {{Q}_{1}}={{m}_{1}}.{{c}_{1}}.({{t}_{1}}-t) \\ 
 & =0,5.4200.(20-t) \\ 
 & =2100.(20-t) \\ 
\end{align}$

Khi có sự cân bằng nhiệt:

$\begin{align}
  & {{Q}_{1}}={{Q}_{2}}+Q{{'}_{2}}+Q'{{'}_{2}} \\ 
 & \Leftrightarrow 2100.(20-t)=6300+1,{{7.10}^{5}}+2100.t \\ 
 & \Rightarrow t=8,{{5}^{0}}C \\ 
\end{align}$