Một nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng m ở nhiệt độ t1 = 23 oC, cho vào nhiệt lượng kế một khối lượng m nước ở nhiệt độ t2. Sau khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của hệ là 50 oC. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1 = 900J/Kg.K, c2 = 4200J/kg.K, không có mất nhiệt của hệ với môi trường xung quanh.
a. Tính nhiệt độ t2 của nước trước khi đổ vào nhiệt lượng kế.
b. Ta lại tiếp tục đổ vào nhiệt lượng kế trên một lượng 2m một chất lỏng khác(không tác dụng hóa học với nước) ở nhiệt độ t3 = 30 oC, khi có cân bằng nhiệt lần thứ hai nhiệt độ của hệ mới lại giảm 10 oC
so với nhiệt độ cân bằng lần thứ nhất. Tìm nhiệt dung riêng của chất lỏng đó?
Tóm tắt
m1= m(kg)
t1=230C
m2= m(kg)
t20C
t= 500C
c1= 900J/kg.K
c2= 4200J/kg.K
a/ t2=?
b/ m3= 2m
t3= 300C
t'= t-100C
c3=?
Giải
Nhiệt lượng mà nhiệt lg kế thu vào là:
Qthu= m1.c1.(t-t1)= m.900.(50-23)= 24300m(J)
Nhiệt lg nước toả ra là:
Qtoả= m2.c2.(t2-t)= m.4200.(t2-50)(J)
Ta có PTCBN:
Qtoả= Qthu
\(\Leftrightarrow\) 4200m(t2-50)= 24300m
\(\Leftrightarrow\) t2= 55,780C
b/ Nhiệt độ cân bằng lúc này là:
t'= t-10=50-10= 400C
Nhiệt lượng nước và nhiệt lg kế toả ra là:
Qtoả= (m1.c1+m2.c2)(t-t')
=(900m+4200m)(50-40)= 51000m(J)
Nhiệt lg mà chất lỏng thu vào là:
Qthu= m3.c3.(t'-t3)= 2m.c3.(40-30)= 20m.c3(J)
Ta có PTCBN;
Qtoả= Qthu
\(\Leftrightarrow\) 51000m= 20m.c3
\(\Leftrightarrow\) c3= 2550(J/kg.K)
