Câu1: Người ta bỏ một khối sắt có khối lượng 400g ở nhiệt độ 200 °C vào một bình nước chứa 2kg nước ở nhiệt độ 25°C.
a. Tính nhiệt độ của bình nước sau khi có cân bằng nhiệt. | b. Người ta tiếp tục bỏ vào bình nước một khối sắt khác có khối lượng 200g ở nhiệt độ 500°C tỉnh nhiệt độ của hệ thống sau khi có cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nước C=4200 J/kgK, của sắt cu=460 J/kgK. Bỏ qua hao phínhiệt lượng truyền cho môi trường và truyền cho bình.
a)Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\)
Nhiệt lượng khối sắt tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=0,4\cdot460\cdot\left(220-t\right)=184\left(220-t\right)J\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=2\cdot4200\cdot\left(25-t\right)=8400\left(25-t\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow184\left(220-t\right)=8400\left(25-t\right)\Rightarrow t=20,63^oC\)
b)Gọi nhiệt độ cân bằng nhiệt là \(t'^oC\)
Nhiệt lượng hai miếng sắt tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=\left(0,4\cdot460\cdot\left(200-t'\right)\right)+\left(0,2\cdot460\cdot\left(500-t'\right)\right)J\)
\(=184\left(200-t'\right)+92\left(500-t'\right)J\)
Nhiệt lượng nước thu vào:
\(Q_{thu}=2\cdot4200\cdot\left(25-t'\right)J\)
Cân bằng nhiệt: \(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Rightarrow184\left(200-t'\right)+92\left(500-t'\right)=2\cdot4200\cdot\left(25-t'\right)\)
\(\Rightarrow t'=15,66^oC\)
