Question

cho một thỏi đồng có khối lượng 100g ở nhiệt độ 100*C và thỏi sắt có khối lượng 150g ở nhiệt độ 80*C và một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 100g chứa 500g nước ở nhiệt độ 20*C.xác định nhiệt độ cân bằng

Answer 1

tóm tắt

m₁=100g=0,1kg

t₁=100^oC

c₁=380 J/kg.K

m₂=150g=0,15kg

t₂=80^oC

c₂=460J/kg.K

m₃=100g=0,1kg

t₃=20^oC

c₃=880J/kg.K

m₄=500g =0,5kg

t₄=20^oC

c₄=4200J/kg.K

Giải

Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra là

Q₁=m₁c₁(t₁-t)=0,1.380.(100-t)=38(100-t)

Nhiệt lượng thỏi sắt tỏa ra là

Q₂=m₂.c₂(t₂-t)=0,15.460.(80-t)=69(80-t)

Nhiệt lượng của bình nhôm thu vào là :

Q₃=m₃c₃(t-t₃)=0,1.880(t-20)=88(t-20)

Nhiệt lượng của nước thu vào là:

Q₄=m₄c₄(t-t₄)=0,5.4200.(t-20)=2100(t-20)

Theo phương trình cân bằng nhiệt ta có

Q₁+Q₂=Q₃+Q₄

38(100-t)+69(80-t)=88(t-20)+2100(t-20)

\(\Leftrightarrow\) 3800-38t+5520-69t=88t-1760+2100t-42000

\(\Leftrightarrow\)2100t+88t+38t+69t=3800+5520+1760+42000

\(\Leftrightarrow\)2295t=53080

\(\Leftrightarrow\)t\(\approx\) 23,13

Vậy nhiệt độ khi cân bằng là 23,13^oC