Thả một quả cầu nhôm \(m = 0,105kg\) được đun nóng tới \({142^0}C\) vào một cốc nước ở \({20^0}C\). Biết nhiệt độ khi có sự cân bằng nhiệt là \({42^0}C\). Tính khối lượng nước trong cốc, biết nhiệt dung riêng của \({C_{Al}} = 880{\rm{ }}J/kg.K\) và của nước \(\;{C_{{H_2}O}} = {\rm{ }}4200{\rm{ }}J/kg.K\) .
Trả lời bởi giáo viên
Ta có:
+ Nhiệt lượng do quả cầu bằng nhôm tỏa ra:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {m_{Al}}.{c_{Al}}.\left( {{t_1} - t} \right)\\ = 0,105.880.\left( {142 - 42} \right)\\ = 9240J\end{array}\)
+ Nhiệt lượng do nước thu vào là:
\(\begin{array}{l}{Q_2} = {m_{{H_2}O}}.{c_{{H_2}O}}\left( {t - {t_2}} \right)\\ = {m_{{H_2}O}}.4200.\left( {42 - 20} \right)\\ = 92400{m_{{H_2}O}}\end{array}\)
+ Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(\begin{array}{l}{Q_1} = {Q_2}\\ \Leftrightarrow 9240 = 92400{m_{{H_2}O}}\\ \Rightarrow {m_{{H_2}O}} = 0,1kg = 100g\end{array}\)
Hướng dẫn giải:
+ Vận dụng biểu thức tính nhiệt lượng: \(Q = mc\Delta t\)
+ Áp dụng phương trình cân bằng: \({Q_{toa}} = {Q_{thu}}\)