Câu hỏi
Bài 21: Bỏ một ít nước đá ở nhiệt độ t_(0)=0^circ C vào một ly đựng cà phê dung dịch ở nhiệt độ t_(1)=100^circ C Sau khi nước đá tan hết thì nhiệt độ dung dịch là t_(2)=25^circ C . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với ly và môi trường . Biết nhiệt dung riêng của dung dịch cà phê và của nước là C=4200J/kgcdot K , nhiệt nóng chảy của nước đá là lambda =330kJ/kg a) Tìm tỉ số nồng độ cà phê (tỉ số giữa khối lượng cà phê nguyên chất và khối lượng của cả hỗn hợp) sau khi bỏ nước đá và trước khi bỏ nước đá. b) Hỏi nồng độ cà phê đã giảm đi bao nhiêu phần trǎm?
Giải pháp
4.1
(274 Phiếu)
Thanh Hằng
chuyên gia · Hướng dẫn 6 năm
Trả lời
Để giải quyết bài toán này, chúng ta cần sử dụng nguyên tắc bảo toàn năng lượng. Khi nước đá tan vào cà phê, năng lượng cần thiết để làm tan nước đá sẽ được cung cấp từ nhiệt độ của cà phê.### Phần a: Tìm tỉ số nồng độ cà phê1. **Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá:** Khối lượng nước đá:
Nhiệt nóng chảy của nước đá:
Nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá:
2. **Nhiệt lượng mất đi của cà phê:** Khối lượng cà phê:
Nhiệt dung riêng của cà phê: \( C = 4200 J/(kg \cdot K) \) Sự thay đổi nhiệt độ của cà phê:
Nhiệt lượng mất đi của cà phê:
3. **Bảo toàn năng lượng:**
Vậy tỉ số nồng độ cà phê sau khi bỏ nước đá là:
Tỉ số nồng độ cà phê trước khi bỏ nước đá là 1 (vì không có nước đá).### Phần b: Nồng độ cà phê giảm đi bao nhiêu phần trăm?1. **Tính nồng độ cà phê trước và sau khi bỏ nước đá:** - Trước khi bỏ nước đá:
- Sau khi bỏ nước đá:
2. **Tính phần trăm giảm:**
Phần trăm giảm:
Vậy nồng độ cà phê đã giảm đi khoảng 48.84%.