Người ta đổ một lượng nước đá có khối lượng = 2, 0 kg vào một bình cách nhiệt li tưởng với khoảng không bên trong là hình trụ có tiết diện S = 200c * m ^ 2 rồi đậy trên nó bằng một khối nhôm hình trụ, khối lượng = 4,00 kg cùng bán kính mặt trong của bình cách nhiệt. Khi hệ nước đã và khối nhôm cân bằng nhiệt ở nhiệt độ = - 5 ,00°C. người ta đổ vào bình 10,01 nước ở nhiệt độ = 120C như hình 1. Biết rằng nhiệt dung riêng của nhôm, nước đá và nước lần lượt là: = 0 ,880 J/(g^ C); = 2.1J /(g^C); = 4.18J /(g^ C) nhiệt nóng chảy của nước đá là = 3341 / g Khối lượng riêng
của nhôm, nước đá và nước lần lượt là = 2, 70g/0; 1 = 0, 900g/cm3; 2 = 1,0g/cm3. Để nước có thể chảy qua lại giữa hai mặt
phẳng của khối nhôm người ta đục các lỗ nhỏ có tiết diện không đáng kể xuyên thùng qua khối nhôm này. Nước bị đóng băng sẽ bám chặt vào khối nhôm.
1. Lượng nước đá tối đa có thể có trong bình là bao nhiêu?
2. Chứng tỏ rằng nước đá luôn tiếp xúc với đáy bình.
3. Sau một thời gian đủ dài, những thử chứa trong bình cách nhiệt trên đạt tới trạng thái cân bằng nhiệt, khi đó:
a) Nhiệt độ của khối nhôm có giá trị bằng bao nhiêu?
b) Khối nhôm dịch chuyển so với vị trí ban đầu một đoạn bằng bao nhiêu, và theo chiều nào? Biết
rằng mặt trong của bình cách nhiệt rất trơn. c) Áp suất ở đấy khối nhôm tăng hay giảm bao nhiêu so với lúc vừa mới đổ nước vào bình cách nhiệt?