a) Thả 0,1 kg đồng ở 1200C vào 0,5 lít nước ở 250C. Tìm nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt? Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K và khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3.
b) Thả tiếp vào hệ trên một thỏi nhôm có khối lượng 1kg có nhiệt độ 100 độ C. Tính nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt ? Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K
Tóm tắt
\(m_1=0,1kg\\ t_{1=}=120^0C\\ V=0,5l=0,5dm^3=0,0005m^3\\ t_2=25^0C\\ c_1=380J/kg.K\\ c_2=4200J/kg.K\\ D=1000kg/m^3\\ m_3=1kg\\ t_3=100^0C\\ c_3=880J/kg.K\)
___________
\(t_{cb1}=?^0C\\ t_{cb2}=?^0C\)
Giải
a) Khối lượng của nước là:
\(m_2=D.V=1000.0,0005=0,5kg\)
Nhiệt độ của nước kho cân bằng nhiệt là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t_{cb1}\right)=m_2.c_2.\left(t_{cb1}-t_2\right)\\ \Leftrightarrow0,1.380.\left(120-t_{cb1}\right)=0,5.4200.\left(t_{cb1}-25\right)\\ \Leftrightarrow4560-38t_{cb1}=2100t_{cb1}-52500\\ \Leftrightarrow t_{cb1}\approx26,7^0C\)
b) Nhiệt độ của nước khi có sự cân bằng nhiệt là:
Theo phương trình cân bằng nhiệt:
\(Q_1+Q_2=Q_3\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_{cb2}-t_{cb1}\right)+m_2.c_2.\left(t_{cb2}-t_{cb1}\right)=m_3.c_3.\left(t_3-t_{cb2}\right)\\ 0,1.380\left(t_{cb2}-26,7\right)+0,5.4200.\left(t_{cb2}-26,7\right)=1.880.\left(100-t_{cb2}\right)\\ \Leftrightarrow38t_{cb2}-1014,6+2100t_{cb2}-56070=88000-880t_{cb2}\\ \Leftrightarrow t_{cb2}\approx48^0C\)
