Giải:
Đổi: \(V=2l=0,002m^3\)
Gọi nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt xảy ra là: \(t'\) (độ)
Ta có khối lượng riêng của nước là: \(D=1000kg/m^3\)
Nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là:
\(c_1=380J/kg.K\) và \(c_2=4200J/kg.K\)
Khối lượng nước là:
\(m_2=D.V=1000.0,002=2\left(kg\right)\)
Nhiệt lượng do quả cầu đồng tỏa ra là:
\(Q_{tỏa}=m_1.c_1.\Delta t=0,2.380.\left(t_1-t'\right)=0,2.380.\left(120-t'\right)\)
Nhiệt lượng nước nhận vào là:
\(Q_{thu}=m_2.c_2.\Delta t'=2.4200.\left(t'-t_2\right)=2.4200.\left(t'-20\right)\)
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt ta có:
\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\)
\(\Leftrightarrow0,2.380.\left(120-t'\right)=2.4200.\left(t'-20\right)\)
Nhiệt độ sau khi cân bằng nhiệt là:
\(0,2.380.\left(120-t'\right)=2.4200.\left(t'-20\right)\\ \Leftrightarrow9120-76t'=8400t'-168000\\ \Leftrightarrow8476t'=177120\\ \Leftrightarrow t'\approx21\)
Vậy sau khi cân bằng nhiệt nhiệt độ là: 21oC
