Đáp án B

Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\).

\(V=12l\Rightarrow m=12kg\)

Nhiệt lượng nước thu để nóng lên:

\(Q_{thu}=m_1c_1\left(t-t_1\right)=12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)J\)

Nhiệt lượng đồng tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=m_2c_2\cdot\left(t_2-t\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow12\cdot4200\cdot\left(t-15\right)=0,5\cdot368\cdot\left(100-t\right)\)

\(\Rightarrow t=15,31^oC\)

\(V_{H_2O}=2\left(l\right)\Rightarrow m_{H_2O}=2\left(kg\right)\\ Theo.PTCBN:Q_{thu}=Q_{toả}\\ \Leftrightarrow m_{H_2O}.c_{H_2O}.\left(t-t_{H_2O}\right)=m_{Cu}.c_{Cu}.\left(t_{Cu}-t\right)\\ \Leftrightarrow2.4200.\left(t-15\right)=0,5.380.\left(100-t\right)\\ \Leftrightarrow8400t-126000=19000-190t\\ \Leftrightarrow8590t=145000\\ \Leftrightarrow t=\dfrac{145000}{8590}\approx16,88^oC\)

Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là:

Q2 = m2.c2.(t2 – t) = 0,5.368.(100 – t)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

Q1 = m1.c1.(t – t1) = 2.4186.(t – 15)

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

Qthu = Qtỏa ↔ Q2 = Q1

↔ 0,5.368.(100 – t) = 2.4186.(t – 15)

Suy ra t = 16,83oC

Đáp án: D

Phương trình cân bằng nhiệt:

(m_dc_d + m_nc_n).(t – t₁) = m_klc_kl(t₂ – t)

Gọi t₁=8,4⁰C - nhiệt độ ban đầu của bình nhôm và nước trong bình nhôm

t₂=100⁰C - nhiệt độ của miếng kim loại

t=21,5⁰C  - nhiệt độ khi cân bằng của hệ

Ta có:

Nhiệt lượng do miếng kim loại tỏa ra:

Q K L = m K L . c K L t 2 − − t = 0 , 192. c K L . 100 − 21 , 5 = 15 , 072 c K L

Nhiệt lượng do nhiệt lượng kế và nước thu vào

Q N L K = m N L K . c N L K t − − t 1 = 0 , 128.0 , 128.10 3 . 21 , 5 − 8 , 4 = 214 , 63 J

Q H 2 O = m H 2 O . c H 2 O t − − t 1 = 0 , 21.4 , 18.10 3 . 21 , 5 − 8 , 4 = 11499 , 18 J

Tổng nhiệt lượng thu vào:

Q t h u = Q N L K + Q H 2 O = 214 , 63 + 11499 , 18 = 11713 , 81 J

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

Q t o a = Q t h u ⇔ 15 , 072 c K L = 11713 , 81 ⇒ c K L = 777 , 19 J / k g . K

Đáp án: C

Chọn B.

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ.

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

Q 1 = m 1 c 1 . ∆ t 1

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

Q 2 = m 2 c 2 ∆ t 2

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

Q 3 = m 3 c 3 ∆ t 3

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:  Q 1 + Q 2 = Q 3

↔  m 1 . c 1 + m 2 . c 2 ∆ t 1 = m 3 c 3 ∆ t 3

Thay số ta được:

(lấy c n u o c = c 1  = 4,18. 10 3  J/(kg.K) )

(0,21.4,18. 10 3  + 0,128.0,128. 10 3 ).(21,5 – 8,4)

= 0,192. c 3 .(100 – 21,5)

→ c 3 = 0,78. 10 3  J/(kg.K)

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78. 10 3  J/(kg.K)

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

      Q1 = m1.c1. Δt1

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

      Q2 = m2.c2.Δt2

Nhiệt lượng miếng kim loại 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: (lấy cnước = c1 = 4,18.103 J/(kg.K) )

      (0,21.4,18.103 + 0,128.0,128.103).(21,5 – 8,4) = 0,192.c3.(100 – 21,5)

      → c3 = 0,78.103 J/(kg.K)

Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78.103 J/(kg.K)