Bỏ vào nhiệt lượng kế chứa \(450g\) nước ở nhiệt độ \({22^0}C\) một miếng kim loại có khối lượng \(350g\) được nung nóng tới \({100^0}C\). Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là \({30^0}C\). Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng nhiệt kế và không khí; lấy nhiệt dung riêng của nước là \(4200J/kg.K\). Nhiệt dung riêng của kim loại đó là:
Trả lời bởi giáo viên
Nhiệt độ khi cân bằng là \(t = {30^0}C\)
Kim loại: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_1} = 350g = 0,35kg\\{c_1}\\{t_1} = {100^0}C\end{array} \right.\)
Nước: \(\left\{ \begin{array}{l}{m_2} = 450g = 0,45kg\\{c_2} = 4200J/kg.K\\{t_2} = {22^0}C\end{array} \right.\)
+ Nhiệt lượng kim loại tỏa ra là: \({Q_1} = {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là: \({Q_2} = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt, ta có:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2} \leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_1} - t} \right) = {m_2}{c_2}\left( {t - {t_2}} \right)\\ \leftrightarrow 0,35.{c_1}.\left( {100 - 30} \right) = 0,45.4200\left( {30 - 22} \right)\\ \to {c_1} = 615,6\end{array}\)
Vậy nhiệt độ khi cân bằng là \({c_1} = 615,5J/kg.K\)
Hướng dẫn giải:
+ Sử dụng công thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)