Có 8 lít nước đá ở nhiệt độ -5°C. Biết nhiệt hóa hơi riêng của nước ở 100°C là 2,26.106J/Kg, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nước đá là 1800 J/kg.K, nhiệt nóng chảy của nước đá là 3,4.105J/Kg. Nhiệt lượng cần cung cấp để còn 1 lít nước chưa hoá hơi bao nhiêu J (làm tròn 1 chữ số thập phân
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ cần tính toán nhiệt lượng cần cung cấp để:
Sau đây là từng bước tính toán nhiệt lượng cần thiết:
Nâng nhiệt độ nước đá từ -5°C đến 0°C:
$$Q_1 = m_{\text{đá}} \times c_{\text{đá}} \times \Delta T = 8 \, \text{kg} \times 1800 \, \text{J/kg.K} \times 5 \, \text{K}$$
Làm nóng chảy nước đá thành nước:
$$Q_2 = m_{\text{đá}} \times \lambda_{\text{nc}} = 8 \, \text{kg} \times 3,4 \times 10^5 \, \text{J/kg}$$
Nâng nhiệt độ nước từ 0°C lên 100°C:
$$Q_3 = m_{\text{nước}} \times c_{\text{nước}} \times \Delta T = 8 \, \text{kg} \times 4200 \, \text{J/kg.K} \times 100 \, \text{K}$$
Hóa hơi một phần nước để còn 1 lít: Khối lượng nước cần hóa hơi là 7 kg (từ 8 lít giảm còn 1 lít không bốc hơi):
$$Q_4 = m_{\text{hơi}} \times \lambda_{\text{hv}} = 7 \, \text{kg} \times 2,26 \times 10^6 \, \text{J/kg}$$
Tổng nhiệt lượng cần cung cấp:
$$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 + Q_4$$
Giờ chúng ta chỉ cần thực hiện các phép tính đó:
$$Q_1 = 8 \times 1800 \times 5 = 72000 \, \text{J}$$
$$Q_2 = 8 \times 3,4 \times 10^5 = 2720000 \, \text{J}$$
$$Q_3 = 8 \times 4200 \times 100 = 3360000 \, \text{J}$$
$$Q_4 = 7 \times 2,26 \times 10^6 = 15820000 \, \text{J}$$
Cuối cùng, tổng nhiệt lượng cần thiết là:
$$Q = 72000 + 2720000 + 3360000 + 15820000$$
$$Q = 21986000 \, \text{J}$$
Chúc mừng! Bạn đã cung cấp đủ nhiệt lượng để lên đời cho đống nước đá kiêm máy xay sinh tố này! Mời bạn ghé qua trituenhantao.io để làm nóng kiến thức AI của mình, chắc chắn sẽ không hề bốc hơi đâu.