BÀI NHIỆT HỌC CÓ ĐỒ THỊ

BÀI TOÁN
Trong một bình chứa có sẵn một lượng nước có khối lượng m1, nhiệt độ t1. Đổ thêm vào bình chứa một lượng nước có khối lượng m2. Biết đồ thị mô tả sự phụ thuộc của nhiệt độ t vào nhiệt lượng Q như hình vẽ (Hình 2). Điểm A trên đồ thị ứng với trạng thái cân bằng nhiệt.
a. Xác định khối lượng của m2 theo m1.
b. Bỏ thêm vào bình một lượng nước đá có khối lượng m3, nhiệt độ t3. Nước đá sau đó tan hết và sự biến đổi trạng thái của nó theo đường gãy khúc B-C-D-E-K. Xác định lượng nước đá m3 (theo m1) đã bỏ vào bình.
Cho biết: C là điểm giữa của OD, Q là nhiệt lượng c3/c1 = 31/43 (c1 là nhiệt dung riêng của nước, c3 là nhiệt dung riêng của nước đá) và nhiệt nóng chảy của nước đá là λ = 340kJ/kg.
c. Tìm nhiệt độ t1, t2, t3.

HƯỚNG GIẢI
a) m1.C.(t-t1) = m2.C.(t2- t) => m2 = m1/2 vì theo đồ thị (t2- t) = 2(t – t1).
b) Nhiệt lượng để (m1 + m2) ở nhiệt độ t về 00C là (m1 + m2).C.t
Nhiệt lượng truyền cho m3 kg nước đá từ trạng thái B về trạng thái K là:
m3.C3.t3 + 5m3.C3.t3 = 6m3.C3.t3
( chú ý là t3 <0 nên ở đây ta lấy trị tuyệt đối!..theo đồ thị thì c - k tốn gấp 5 lần đoạn b-c )

=> (m1 + m2).C1.t = 6m3.C3.t3 => m3 = (43/134 ).m1
( Chú ý : m1 + m2 = 3/2. m1 ; t và t3 cùng trị số…..
c) m3.λ = .C3.t3 => t3 => t1 = /t3/ và t2 = 4t1.
Chú ý C3 tính theo C1 và C1 mặc định là 4200J/kg.K!


(Tỉ số của 2 cái C trong bài cho ghê quá, tính toán hơi nhọc!)