Question

Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 500 gam đường 2l nước ở nhiệt độ 25 °C. Tha vào nhiệt lượng kế một thỏi sắt nặng 2kg sau khi cân bằng nhiệt người ta đo nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế là 40 °C. Hãy tính nhiệt độ của thỏi sắt trước khi thả vào nước ? (Biết nhiệt dung riêng của nước,nhôm,sắt lần lượt là 4200J/kg.K ,; 880J/kg.K ,; 460J/kg.K. Khối lượng riêng của nước 1000kg/m^3.)Bỏ qua mọi sự mất nhiệt ra môi trường

Answer 1

gọi t là nhiệt độ ban đầu của thỏi sắt

đổi 500g = 0,5kg

2 lít = 0,002 (m³)

m = v . D = 0,002 . 1000 = 2 (kg)

nhiệt lượng thu vào để nhiệt lượng kế từ 25^oC đến 40^oC là :

Q₁ = m₁ . c₁ . \(\Delta t_1\) = 0,5 . 880. ( 40 - 25 ) = 6600 (J)

nhiệt lượng thu vào để nước từ 25^oC đến 40^oC là:

Q₂ = m₂ . c₂ . \(\Delta t_2\) = 2.4200.(40-25) = 126000 (J)

nhiệt lượng tỏa ra của thỏi sắt từ t^oC đến 40^oC là :

Q₃ = m₃ . c₃ . \(\Delta t_3\) = 2.460.(t-40) = 920t - 36800

Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt. ta có :

Q₁ + Q₂ = Q₃

=> 6600 + 126000 = 920t - 36800

=> 132600 = 920t - 36800

=>920t = 169400

=> t = 184,13^oC