Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75 độ C . Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt . Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài . Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92 . 103 J ( kg . K ) ; của nước là 4,18 .103 J ( kg . K ) ; của sắt là 0,46 .103 J ( kg . K )
Gọi t là nhiệt độ khi hệ cân bằng .
Nhiệt lượng tỏa ra của sắt
Qtỏa = mc\(\triangle\)t = 2 . 10-2 . 0,46 . 103 ( 75 độ - t ) = 92 ( 75 độ C - t ) J
Nhiệt lượng thu vào của thành bình nhôm và của nước
Qthu = 5 . 10-1 . 0,92 . 103 ( t - 20 độ C ) + 0,188 . 4180 . ( t -20 ) J
= ( t - 20 ) ( 460 + 493,24 ) = 953,24 ( t - 20 )
Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có : Qtỏa = Qthu
↔ 92 ( 75 độ - t ) = 953,24 ( t - 20 )
↔ 1045,24t = 25964,8 ↔ t = 24,84 độ C
Vậy nhiệt độ sau cùng của nước khi có sự cân bằng nhiệt là t = 24,84 độ C.
Bạn tham khảo tại Câu hỏi của Bình Trần Thị - Vật lý lớp 10 - Học và thi online với HOC24
Chúc bạn học tốt!
Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt.
Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng: Q1 = mscs(75 –t) = 92(75–t) (J)
Nhiệt lượng của nhôm và nước thu được khi cân bằng nhiệt:
Q2 = mnhcnh(t –20) = 460(t – 20) (J)
Q3 = mncn(t – 20) = 493,24(t – 20) (J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu
92(75 –t) = 460(t – 20) + 493,24(t – 20) <=> 92(75 –t) = 953,24(t – 20) => t ≈ 24,8oC
< copy >
Giải:
Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt.
Nhiệt lượng của sắt toả ra khi cân bằng:
Q1 = mscs(75 – t) = 92(75– t) (J)
Nhiệt lượng của nhôm và nước thu vào khi cân bằng nhiệt:
Q2 = mnhcnh(t – 20) = 460(t – 20) (J)
Q3 = mncn(t – 20) = 493,24(t –20) (J)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả = Qthu
92(75 –t) = 460(t –20) + 493,24(t –20)
<=> 92(75–t) = 953,24(t –20)
Giải ra ta được t ≈ 24,8 o C
Bây giờ mới đúng