Ta có phương trình cân bằng nhiệt

\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ m_1c_1+m_2c_2\Delta t=m_3c_3\Delta t\\ 0,5.880+4.4200\left(80-20\right)=m_{Fe}.460\left(150-80\right)\)

Giải phương trình trên ta đc

\(\Rightarrow m_{Fe}=32,12\)

Ta có pt cân bằng nhiệt

\(Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow0,5.880+2.4200\left(t_{cb}-20\right)=0,5.380\left(300-t_{cb}\right)\\ \Rightarrow t_{cb}\approx26^o\)

Đáp án: C

Phương trình cân bằng nhiệt:

(m_bc_b + m_ncc_nc).(t_cb – t₁) = m_sắtc_sắt(t₂ – t_cb)

Nhiệt độ cuối cùng khi cả ấm có sự cân bằng nhiệt là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(Q_1+Q_2=Q_3\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t-t_1\right)+m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=m_3.c_3.\left(t_3-t\right)\\ \Leftrightarrow0,5.880.\left(t-25\right)+2,5.4200\left(t-25\right)=1,5.460.\left(115-t\right)\\ \Leftrightarrow440t-11000+10500t-262500=79350-690t\\ \Leftrightarrow t\approx30,34^0C\)

Chọn A.

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₁ = m₁.c₁. Δt₁

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₂ = m₂.c₂.Δt₂

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

       Q₃ = m₃.c₃.Δt₃

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q₁ + Q₂ = Q₃

     ↔ (m₁.c₁ + m₂.c₂)Δt₁ = m₃.c₃.Δt₃

Thay số ta được:

       (0,118.4,18.10³ + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.10³ .(75 - t)

       ↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t)  ↔ 1033,24.t = 25724,8

       => t = 24,9^oC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9^oC

tóm tắt

\(m_{nước}=4kg\)

\(m_{nhôm}=0,5kg\)

\(t_1=20^0C\)

\(m_{sắt}=0,2kg\)

\(t_2=500^0C\)

\(c_{nhôm}=896\)J/kg.K

\(c_{sắt}=0,46.10^3J\)/kg.K

\(c_{nước}=4,18.10^3J\)/kg.K

___________________

\(t_{cb}=?^0C\)

giải 

Nhiệt lược của nước và nhôm thu vào là

\(Q_{nước}=m_{nước}.c_{nước}.\left(t_{cb}-t_1\right)=4.4,18.10^3.\left(t_{cb}-20\right)\)\(=16720\left(t_{cb}-t_1\right)\left(J\right)\)

\(Q_{nhôm}=m_{nhôm}.c_{nhôm}.\left(t_{cb}-t_1\right)=0,5.896\left(t_{cb}-20\right)\)\(=448\left(t_{cb}-20\right)\)

Nhiệt lượng toả ra của quả cầu sắt là

\(Q_{sắt}=m_{sắt}.c_{sắt}.\left(t_2-t_{cb}\right)=0,2.0,46.10^3\left(500-t_{cb}\right)=92.\left(500-t_{cb}\right)\left(J\right)\)

Phương trình cân bằng nhiệt

\(Q_{sắt}=Q_{nhôm}+Q_{nước}\)

⇔\(92.\left(500-t_{cb}\right)=448\left(t_{cb}-20\right)+16720\left(t_{cb}-20\right)\)

⇔\(t_{cb}\approx22,5\left(^0C\right)\)

Đáp án: D

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₁= m₁c₁Δt₁

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₂ = m₂c₂Δt₂

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q₃= m₃ c₃ Δt₃

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:

Q₁ + Q₂ = Q₃

→  (m₁c₁ + m₂c₂)Δt₁ = m₃c₃Δt₃

Thay số ta được:

 (0,118.4,18.10³ + 0,5.0,92.10³)(t - 20)

= 0,2.0,46.10³(75 - t)

=> t = 24,8^oC.

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là:

Gọi t là nhiệt độ khi hệ cân bằng .

Nhiệt lượng tỏa ra của sắt

      Q_tỏa = mc△t = 2 . 10^-2 . 0,46 . 10³ ( 75^o - t ) = 92 ( 75^oC - t ) J

Nhiệt lượng thu vào của thành bình nhôm và của nước

      Q_thu = 5 . 10^-1 . 0,92 . 10³ ( t - 20 độ C ) + 0,188 . 4180 . ( t -20 ) J

               = ( t - 20 ) ( 460 + 493,24 ) = 953,24 ( t - 20 )

Khi hệ thống cân bằng nhiệt ta có : Q_tỏa = Q_thu

↔ 92 ( 75 độ - t ) = 953,24 ( t - 20 )

↔ 1045,24t = 25964,8  ↔ t = 24,84 độ C

Vậy nhiệt độ sau cùng của nước khi có sự cân bằng nhiệt là t = 24,84 độ C.

@phynit

Em trả lời 100% . Không có sự tự hỏi tự trả lời đâu ạ ( Em nói để thầy biết và không nghĩ oan cho em )