Gọi λ là nhiệt nóng chảy riêng của cục nước đá khối lượng  m 0  ở t 0 = 0 ° C ; còn c 1 ,  m 1 ,  c 2 ,  m 2  là nhiệt dung riêng và khối lượng của cốc nhôm và của lượng nước đựng trong cốc ở nhiệt độ  t 1  = 20 ° C. Nếu gọi t ° C là nhiệt độ của nước trong cốc nhôm khi cục nước đá vừa tan hết thì lượng nhiệt do cục nước đá ở  t 0  = 0 ° C đã thu vào để tan thành nước ở t ° C bằng :

Q = λ m 0  +  c 2 m 0 (t -  t 0 ) =  m 0 ( λ +  c 2 t)

Còn nhiệt lượng do cốc nhôm và lượng nước đựng trong cốc ở  t 1  = 20 ° C. toả ra để nhiệt độ của chúng giảm tới toC (với t < t 1 ) có giá trị bằng :

Q'= ( c 1 m 1  + c 2 m 2 )( t 1  - t)

Theo định luật bảo toàn năng lượng, ta có :

Q' = Q ⇒ ( c 1 m 1  +  c 2 m 2 ) ( t 1  - t) =  m 0 ( λ  +  c 2 t)

Từ đó suy ra :

Thay số : t ≈ 3,7 ° C.

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}\)

\(\Leftrightarrow2\cdot4200\cdot\left(t-20\right)=0,5\cdot400\cdot\left(100-t\right)\)

\(\Leftrightarrow8400t-168000=20000-200t\)

\(\Leftrightarrow t\approx22^0C\)

Đáp án: C

Phương trình cân bằng nhiệt:

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

Nhiệt lượng cung cấp để đun nước:

   Q c i = c n m n ( t 2 - t 1 )   +   c b m b ( t 2 - t 1 )   +   λ m n . 20 %  = 1223040 J.

   Nhiệt lượng toàn phần ấm đã cung cấp: Q t p = Q c i H  = 1630720 J.

   Công suất cung cấp nhiệt của ấm: P = Q t p H  = 776,5 W.

Đổi 300 g = 0,3 kg

Khối lượng nước trong ấm là 

\(m=D.V=1000.\frac{1}{1000}=1kg\)

Nhận thấy khi đun nước sôi, cả nước và ấm tăng từ 15^oC lên 100^oC

=> Nhiệt lượng cần để đun sôi ấm nước là 

Q = Q_ấm  + Q_nước

  = m _ấm . c _đồng . (100 - 15) + m _nước . c _nước . (100 - 15)

= 0,3 . 380 . 85 + 1.4200.85 

= 366 690 (J)

b) Gọi nhiệt độ cân bằng là t 

Khối lượng nước trong chậu là : 

m_{nước trong chậu}  = \(D.V=1000.\frac{3}{1000}=3kg\) 

Nhận thấy khi đổ 1 lít nước vào, lượng nước đó tỏa nhiệt hạ từ 100^oC đến t^oC ; lượng nước trong chậu thu nhiệt tăng từ 

30^oC lên t^oC

Ta có phương trình cân bằng nhiệt : 

Q _Tỏa = Q _Thu

=> m_{nước sôi} . c_nước . (100 - t) = m _{nước trong chậu} . c_nước . (t - 30)

=> m_{nước sôi} . (100 - t) = m _{nước trong chậu} . (t - 30) 

=> 1.(100 - t) = 3.(t - 30) 

=> 100 - t = 3t - 90

=> 190 = 4t

=> t = 47,5

Vậy nhiệt đô sau khi cân bằng là 47,5^oC

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

Đáp án: D

Nhiệt lượng cung cấp để đun nước:

Nhiệt lượng toàn phần ấm đã cung cấp:

Công suất cung cấp nhiệt của ấm: