có hai bình cách nhiệt.Bình một chứa \(m_1\) = 2kg nước ở nhiệt độ \(t_1\) = \(20^oC\),bình 2 chứa \(m_2\) = 4kg nước ở nhiệt độ \(t_2\) = \(60^o\)C.Người ta rót một lượng nước m từ bình 1 sang bình 2,sau khi cân bằng nhiệt người ta lại rót một lượng nước như thế từ bình 2 sang bình .Nhiệt độ cân bằng ở bình 1 lúc này là \(t_1'\) = \(30^oC\).Tiếp tục thực hiện như vậy lần thứ hai.Hãy tính lượng nước m trong mỗi lần rót và nhiệt độ cân bằng ở mỗi bình
Gọi \(m\) là lượng nước chuyển đổi sau mỗi lần chuyển.
Giả sử \(t_1'\) là nhiệt độ cân bằng sau lần chuyển thứ nhất.
Gọi \(t_2'\) là nhiệt độ cân bằng sau lần chuyển thứ hai.
Sau lần chuyển thứ nhất:
Bảo toàn khối lượng: \(m_1+m=m_2-m\Rightarrow m=\dfrac{m_2-m_1}{2}=\dfrac{4-2}{2}=1kg\)
Bảo toàn nhiệt lượng: \(m_1c\left(t_1-t_1'\right)=mc\left(t_2-t_2'\right)\)
\(\Rightarrow2\cdot4200\cdot\left(20-t_1'\right)=1\cdot4200\cdot\left(60-t_2'\right)\) \((1)\)
Sau lần chuyển thứ hai:
Bảo toàn khối lượng: \(m_1+m=m_2\Rightarrow m=m_2-m_1=2kg\)
Bảo toàn nhiệt lượng: \(m_2c\left(t_2-t_2'\right)=mc\left(t_1-t_1'\right)\)
\(\Rightarrow4\cdot4200\cdot\left(60-t_2'\right)=1\cdot4200\cdot\left(30-t_1'\right)\) \((2)\)
Từ \((1)\) và \((2)\) \(\Rightarrow\left\{{}\begin{matrix}t_1'=\dfrac{130}{7}\approx18,57^oC\\t_2'=\dfrac{400}{7}\approx57,14^oC\end{matrix}\right.\)
