Bài 4.
Nhiệt lượng nước \(20^oC\):
\(Q_{thu}=m\cdot c\cdot\left(t-t_1\right)=m\cdot4200\cdot\left(40-20\right)J\)
\(V=3l\Rightarrow m_2=3kg\)
Nhiệt lượng nước ở \(100^oC\):
\(Q_{tỏa}=3\cdot4200\cdot\left(100-40\right)=756000J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)
\(\Rightarrow m\cdot4200\cdot\left(40-20\right)=756000\)
\(\Rightarrow m=9kg\Rightarrow V=9l\)
Bài 5.
Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).
Nhiệt dung riêng sắt: \(c_1=460J\)/kg.K
Nhiệt dung riêng của đồng: \(c_2=380J\)/kg.K
Nhiệt lượng sắt thu vào:
\(Q_1=m_1c_1\left(t-t_1\right)=0,2\cdot460\cdot\left(t-15\right)=92\left(t-15\right)J\)
Nhiệt lượng đồng thu vào:
\(Q_2=m_2c_2\left(t-t_2\right)=0,45\cdot380\cdot\left(t-25\right)=171\left(t-25\right)J\)
Nhiệt lượng nước tỏa ra:
\(Q_3=m_3c_3\left(t_3-t\right)=0,15\cdot4200\cdot\left(80-t\right)=630\left(80-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_1+Q_2=Q_3\)
\(\Rightarrow92\left(t-15\right)+171\left(t-25\right)=630\left(80-t\right)\)
\(\Rightarrow t\approx63,77^oC\)
Ta có: \(Q_{thu}=Q_{toả}\Leftrightarrow Q_1+Q_2=Q_3\)
\(\Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t^o-t^o_1\right)+m_2.c_2.\left(t^o-t^o_2\right)=m_3.c_3.\left(t^o_3-t^o\right)\)
\(\Leftrightarrow t^o=\dfrac{m_1c_1t^o_1+m_2c_2t^o_2+m_3c_3t_3^o}{m_1c_1+m_2c_2+m_3c_3^o}=\dfrac{0,2.460.15+0,45.380.25+0,15.4200.80}{0,2.460+0,45.380+0,15.4200}=63,77^oC\)
