Một bình nhôm khối lượng ơ chứa \(0,118{\rm{ }}kg\) nước ở nhiệt độ . Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng ở đã được nung nóng tới \({75^0}C\). Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài, nhiệt dụng riêng của nhôm là \({0,92.10^3}J/\left( {kg.K} \right)\); của nước là \({\rm{?a}}\); của sắt là \({0,46.10^3}J/\left( {kg.K} \right)\). Nhiệt độ của nước khi bắt đầu cân bằng là:
Trả lời bởi giáo viên
- Gọi nhiệt độ khi hệ cân bằng nhiệt là \({t^0}C\)(\({20^0}C < t < {75^0}C\))
- Nhiệt lượng do miếng sắt tỏa ra là: \({{\rm{Q}}_{toa(Fe)}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{Fe}}{{\rm{c}}_{Fe}}\Delta {\rm{t = 0}}{\rm{,2}}{.0,46.10^3}.(75 - t) = 92(75 - t)(J)\)
- Nhiệt lượng do bình nhôm thu vào là: \({{\rm{Q}}_{thu(Al)}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{Al}}{{\rm{c}}_{Al}}\Delta {\rm{t = 0}}{\rm{,5}}{.0,92.10^3}.(t - 20) = 460(t - 20)(J)\)
- Nhiệt lượng do nước thu vào là: \({{\rm{Q}}_{thu(nuoc)}}{\rm{ = }}{{\rm{m}}_{nuoc}}{{\rm{c}}_{nuoc}}\Delta {\rm{t = 0}}{\rm{,118}}{.4,18.10^3}.(t - 20) = 493,24(t - 20)(J)\)
- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt \({{\rm{Q}}_{toa}}{\rm{ = }}{{\rm{Q}}_{thu}}\)ta có: \(92(75 - t) = 460(t - 20) + 493,24(t - 20) \to {24,84^0}C\)
Hướng dẫn giải:
- Sử dụng công thức tính nhiệt lượng \({\rm{Q}} = {\rm{mc}}\Delta {\rm{t}}\)
- Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt: \({{\rm{Q}}_{toa}}{\rm{ = }}{{\rm{Q}}_{thu}}\)