Thả một thỏi đồng có khối lượng 600g vào một bình nước có nhiệt độ 200C thì thấy nhiệt độ của nước tăng đến 800C. Cho biết khối lượng của nước là 500g, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.k, của đồng là 380J/kg.k, nhiệt lượng mất mát do bình hấp thụ và thải ra ngoài không khí là 20%. Hãy xác định nhiệt độ của đồng khi thả vào nước.
đồng: m = 600g = 0,6 kg ; t? ; c = 380 j/kg.k
nước: m' = 500g = 0,5 kg ; t' = 200oC ; c' = 4200 j/kg.k
nhiệt độ cân bằng là: t* = 800oC
Bài làm:
nhiệt lượng nước thu vào là:
Qn = m'c'(t* - t')
<=> Qn = 0,5.4200.(800 - 200)
<=> Qn = 1 260 000 (J)
Gọi Qb là nhiệt lượng do bình thu vào, Qkk là nhiệt lượng mất mát do tỏa ra môi trường, ta có:
Qb + Qkk = 20%.Qn
=> Qb + Qkk = 20%.1260000 = 252000 (J)
ta có PTCBN:
Qn + Qkk + Qb = Qđồng
<=> 1260000 + 252000 = mc(t-t*)
<=> 1512000 = 0,6.380.(t - 800)
<=> t - 800 = \(\dfrac{1512000}{0,6.380}=\dfrac{126000}{19}\)
<=> t = \(\dfrac{126000}{19}+800\)
<=> \(t=\dfrac{141200}{19}\approx7431,58\left(^oC\right)\)
Vậy nhiệt độ của đồng khi thả vào nước xấp xỉ bằng 7431,58 oC
