Từ một lượng nước nguội tinh khiết có thể tích giới hạn ở nhiệt độ phòng
20°C, một người muốn tạo ra hai cốc nước cần dùng: Một cốc nước ấm chứa 200 cm3 nước ở 40°C để
pha sữa cho em bé và một cốc nước nóng chứa 800 cm3 nước ở 90°C để pha trà. Hỏi người đó phải
đun sôi một thể tích nước (vừa đủ) bằng bao nhiêu cm để hòa với nước nguội tạo ra hai cốc nước
trên? Xem thể tích nước là không đổi theo nhiệt độ, bỏ qua sự lấy nhiệt của cốc.
Ta có: \(V_1=200cm^3\Rightarrow m_1=0,2kg,t_1=40^oC\)
\(V_2=800cm^3\Rightarrow m_2=0,8kg,t_2=90^oC\)
Nhiệt độ phòng chính là nhiệt độ cân bằng: \(t=20^oC\)
Nhiệt dung riêng của nước: \(c=4200\)
Nhiệt lượng thu vào của cốc nước ấm \(200cm^3\) là:
\(Q_1=m_1c\left(t_1-t\right)=0,2\cdot4200\cdot\left(40-20\right)=16800J\)
Nhiệt lượng thu vào của cốc nước ấm \(800cm^3\) là:
\(Q_2=m_2c\left(t_2-t\right)=0,8\cdot4200\cdot\left(90-20\right)=235200J\)
Cân bằng nhiệt ta đc:
\(Q_{tỏa}=Q_1+Q_2=252000\)
Nhiệt lượng nước đun sôi tỏa ra:
\(Q_{tỏa}=Q_3=m_3\cdot c\cdot\left(100-20\right)=252000J\)
\(\Rightarrow m_3=0,75kg\)
\(\Rightarrow V_3=750cm^3\)
