Question

Thả một cục sắt có khối lượng là m ở nhiệt độ là 150 độ C vào một bình nhiệt lượng kế chứa nước làm nước nóng lên từ 20 độ C---> 60 độ C.Đến khi xảy ra cân bằng nhiệt thì thả tiếp cục sắt thứ 2 có khối lượng m/2 ở nhiệt độ 100 độ C vào trong bình( Không nhấc cục sắt thứ nhất ra).Chờ xảy ra cân bằng nhiệt, Hỏi nhiệt độ cân bằng sau cùng của miếng sắt thứ 2 là bao nhiêu. ( Coi như không có sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài, nhiệt lượng kế. Cho biết nhiệt dung riêng của sắt, nước lần lượt là 460J/kgK; 4200J/kgK)

Answer 1

Answer 2

\(\)Tóm tắt :

m(kg)

t₁=150⁰C

t₂=20⁰C

t_cb1=60⁰C

\(\frac{m}{2}\)(kg)

c₁=460J/kg.K

c₂=4200j/kg.K

t_cb2=?

bài làm

Khi thả cục sắt có khối lượng m vào trong nước thì ta có PTCBN:

\(\Leftrightarrow\)Qtỏa₁=Qthu₁

\(\Leftrightarrow m.c_1.\left(t_1-t_{cb1}\right)\)=m₂.c₂.(t_cb1-t₂)

\(\Leftrightarrow\)m.460.(150-60)=m₂.4200.(60-20)

\(\Leftrightarrow\)41400m=168000m₂

\(\Leftrightarrow m_2=\frac{280}{69}m\)(1)

Khi thả cục sắt có \(\frac{m}{2}\left(kg\right)\) vào bình ta có PTCBN:

Q tỏa₂=Qthu₂+Qthu₃

\(\Leftrightarrow\)\(\frac{m}{2}\).c₁.(100-tcb2)=m.c₁.(t_cb2-t_cb1)+\(\frac{280}{69}m.c_2.\)(t_cb2-t_cb1)

\(\Leftrightarrow\)\(\frac{1}{2}.460.\left(100-t_{cb2}\right)=460.\left(t_{cb2}-60\right)+\frac{280}{69}.4200.\left(t_{cb2}-60\right)\)

\(\Leftrightarrow\)920.(100-t_cb2)=460.(t_cb2-60)+17043,47826.(t_cb2-60)

\(\Leftrightarrow\)92000-920t_cb2=17503,47826.t_cb2-1050208,696

\(\Leftrightarrow\)1142208,696=18423,47826.t_cb2

\(\Leftrightarrow\)t_{cb2\(\approx62^0C\)}