Gọi t là nhiệt độ lúc cân bằng nhiệt

\(\Rightarrow Q_{thu}=Q_{tỏa}\\ \Leftrightarrow Q_{đồng}+Q_n=Q_{miếng.đồng}\\ \Leftrightarrow m_đc_{đ_{nk}}\left(-t_2+t_1\right)+m_n+c_n\left(t_2-t\right)\\ =m_đ.c_đ\left(t_1-t\right)\\ \Leftrightarrow0,738\times4200\times\left(t-15\right)+0,1\times380\times\left(t-15\right)\\ =0,2\times380\times\left(100-t\right)\\ \Rightarrow t=16,65^oC\)

Tóm tắt:

\(m_1=738g=0,738kg\)

\(t_1=15^oC\)

\(m_2=100g=0,1kg\)

\(m_3=200g=0,2kg\)

\(t_2=100^oC\)

\(c_2=380J/kg.K\)

\(c_1=4200J/kg.K\)

==========

\(t=?^oC\)

Nhiệt độ khi có cân bằng là:

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_1+Q_2=Q_3\)

\(\Leftrightarrow\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t-t_1\right)=m_3.c_2.\left(t_2-t\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(0,738.4200+0,1.380\right)\left(t-15\right)=0,2.380.\left(100-t\right)\)

\(\Leftrightarrow t=17^oC\)

Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra : Q1 = m1c1(t1 – t) = 16,6c1(J)​

Nhiệt lượng nước thu vào : Q2 = m2c2(t – t2) = 6178,536 (J)​

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế thu vào : Q3 = m3c1(t – t2) = 0,2c1(J)​

Phương trình cân bằng nhiệt : ​Q1 = Q2 + Q3

​<=> 16,6c1 = 6178,536 + 0,2c1

Đáp án A

Ban đầu nước trong nhiệt lượng kế nên nước và nhiệt lượng kế cùng có nhiệt độ ban đầu là t1 = 15oC. Nhiệt lượng do nước và nhiệt lượng kế thu vào là:

Qthu = Q1 + Q3 = m1.c1.(tcb – t1) + m3.c3.(tcb – t)

= 0,738.4186.(17 – 15) + 0,1.c2.(17 – 15)

Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là:

Qtỏa = m2.c2.(t2 – t) = 0,2.c2.(100 – 17)

Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên: Qthu = Qtỏa

0,738.4186.(17 – 15) + 0,1.c2.(17 – 15) = 0,2.c2.(100 – 17)

Giải phương trình ta được c2 = 376,74J/kg.K

\(m_1=304g=0,304kg\\ t_1=15^0C\\ m_2=210^0C\\ t_2=100^0C\\ t=20^0C\\ c_1=4200J/kg.K\)

__________________

\(c_2=?J/kg.K\)

Giải 

Nhiệt dung riêng của kim loại là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\\Leftrightarrow 0,304.4200.\left(100-20\right)=0,21.c_2\left(20-15\right)\\ \Leftrightarrow102144=1,05c_2\\ \Leftrightarrow c_2=97280J/kg.K\)

Tóm tắt :

\(m_1=200g=0,2kg\)

\(t_1=100^oC\)

\(m_2=738g=0,738kg\)

\(t_2=15^oC\)

\(t=17^oC\)

\(m_3=100g=0,1kg\)

\(c_2=4186J/kg.K\)

Tìm \(c_1=?\)

Giải :

Nhiệt lượng do miếng đồng tỏa ra là :

\(Q_1=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,2.c_1\left(100-17\right)\)

Nhiệt lượng do nước và nhiệt kế thu vào là :

\(Q_2=m_2c_2\left(t_2-t\right)=0,738.4186\left(17-15\right)\)

và : \(Q_3=m_3c_3\left(t_2-t\right)=0,1.c_1\left(17-15\right)\)

Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên :

\(Q_1=Q_2+Q_3\left(1\right)\)

Thay số vào \(\left(1\right)\) ta được \(c_1=377J/kg.K\)