Một học sinh sử dụng một nhiệt lượng kế bằng đồng có khối lượng m = 0,2 kg, bên trong chứa một lượng nước có khối lượng m1. Nhiệt độ ban đầu của nhiệt lượng kế và nước trong bình là t1 = 300C. Muốn có một lượng nước có khối lượng M = 0,3 kg ở nhiệt độ cân bằng t = 120C, học sinh đó thả vào nhiệt lượng kế trên một viên nước đá có khối lượng m2 ở nhiệt độ t2 = -100C.
a. Giả sử không có sự trao đổi nhiệt giữa nhiệt lượng kế với môi trường xung quanh. Xác định khối lượng m1, m2 khi đó. Biết nhiệt dung riêng của đồng, nước và nước đá tương ứng là c = 380 J/kg.K, c1 = 4200 J/kg.K,
c2 = 2100 J/kg.K. Nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là l = 3,4.105 J/kg.
b. Tuy nhiên khi sử dụng lượng nước đá m2 đã tính ở phần 1 cho cho vào bình nhiệt lượng kế thì học sinh trên thấy nhiệt độ cân bằng không ở giá trị 120C, đồng thời xung quanh nhiệt lượng kế có một lượng nước bám vào. Hãy giải thích hiện tượng và cho biết nhiệt độ cân bằng của nước trong bình thực tế sẽ lớn hơn hay nhỏ hơn so với nhiệt độ 120C cần đạt được?
(mất cả buổi tối huhu)