\(Q_{thu}=m_{nuoc}.c_{nuoc}.\left(t_{cb}-t_n\right)=0,2.c_n\left(40-9,5\right)\)

\(Q_{toa}=m_{hoinuoc}.c_{nuoc}.\left(100-40\right)+m_{hoinuoc}.L\)

\(Q_{thu}=Q_{toa}\Leftrightarrow0,2.4180.\left(40-9,5\right)=\left(100-40\right).4180.0,01+0,01.L\)

\(\Rightarrow L=2299000\left(J/kg\right)\)

\(=>Qthu\left(nuoc\right)=5.4200\left(tcb-40\right)\left(J\right)\)

\(=>Qthu\left(dong\right)=3.380\left(tcb-10\right)\left(J\right)\)

\(=>Qtoa\left(nhôm\right)=5.880\left(100-tcb\right)\left(J\right)\)

\(=>5.4200\left(tcb-40\right)+3.380\left(tcb-10\right)=5.880\left(100-tcb\right)\)

\(=>tcb\approx49^oC\)

(đề bài thiếu nhiệt dung riêng nên tui lấy C(nước)=4200J/kgK

C(đồng)=380J/kgK, C(nhôm)=880J/kgK)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt lần 1

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow4c\left(60-t_{cb_1}\right)=mc\left(t_{cb_1}-20\right)\\ \Leftrightarrow240-4t_{cb_1}=mt_{cb_1}-20m\\ \Leftrightarrow t_{cb_1}=\dfrac{240+20m}{m+4}\left(1\right)\) 

Ta có phương trình cân bằng nhiệt lần 2

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Leftrightarrow mc\left(t_{cb_1}-21,95\right)=2-mc.1,95\\ \Leftrightarrow mt_{cb_1}=3,9-1,95m+21,95m\\ \Leftrightarrow t_{cb_1}=\dfrac{3,9+20m}{m}\left(2\right)\) 

Từ (1) và (2)

\(\dfrac{240+20m}{m+4}=\dfrac{3,9+20m}{m}\Rightarrow240m+20m^2=3,9m+20m^2+15,6+80m\\ \Leftrightarrow m\approx0,1\)

gọi:

t là nhiệt độ cân bằng sau khi rót từ bình 1 sang 2

t' là nhiệt độ cân bằng sau khi rót từ bình 2 sang 1

m là khối lượng nước rót

ta có:

rót lần đầu từ bình 1 sang bình 2 thì phương trình cân bằng nhiệt là:

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow mC\left(t_1-t\right)=m_2C\left(t-t_2\right)\)

\(\Leftrightarrow m\left(40-t\right)=2\left(t-20\right)\)

\(\Leftrightarrow40m-mt=2t-40\)

\(\Leftrightarrow2t+mt=40m+40\)

\(\Leftrightarrow t=\frac{40\left(m+1\right)}{2+m}\left(1\right)\)

rót tiếp tục từ bình 2 sang bình 1 thì phương trình cân bằng nhiệt là:

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow\left(m_1-m\right)C\left(t_1-t'\right)=mC\left(t'-t\right)\)

\(\Leftrightarrow\left(4-m\right)\left(40-36\right)=m\left(36-t\right)\)

thế (1) vào phương trình trên ta có:

\(4\left(4-m\right)=m\left(36-\frac{40\left(m+1\right)}{m+2}\right)\)

\(\Leftrightarrow4\left(4-m\right)=m\left(\frac{36\left(m+2\right)-40\left(m+1\right)}{m+2}\right)\)

\(\Leftrightarrow4\left(4-m\right)=m\left(\frac{36m+72-40m-40}{m+2}\right)\)

\(\Leftrightarrow4\left(4-m\right)=\frac{m\left(-4m+32\right)}{m+2}\)

\(\Leftrightarrow\left(16-4m\right)\left(m+2\right)=-4m^2+32m\)

\(\Leftrightarrow16m+32-4m^2-8m+4m^2-32m=0\)

\(\Leftrightarrow-24m+32=0\Rightarrow m=\frac{4}{3}kg\)

a) Ta sử dụng công thức trao đổi nhiệt giữa hai vật cách nhiệt:
Q1 = Q2
M1 . c1 . (Tf - T1) = M2 . c2 . (T2 - Tf)
Trong đó:

Q1, Q2 là lượng nhiệt trao đổi giữa hai bình

M1, M2 là khối lượng nước trong hai bình

c1, c2 là năng lượng riêng của nước

T1, T2 là nhiệt độ ban đầu của nước trong hai bình

Tf là nhiệt độ cân bằng của nước sau khi trao đổi nhiệt.

Áp dụng công thức trên, ta có:
5 . 4186 . (Tf - 60) = 3 . 4186 . (20 - Tf)
Suy ra Tf = 34.29 độ C.

b) Gọi x là khối lượng nước đã rót từ bình thứ nhất sang bình thứ hai.
Sau khi rót x lượng nước từ bình thứ nhất sang bình thứ hai, khối lượng nước trong bình thứ nhất còn lại là 5 - x lít, nhiệt độ là 54 độ C.
Khi đó, ta có:
(5 - x) . 4186 . (54 - Tf) = 3 . 4186 . (Tf - 20)
Suy ra x = 1.25 kg.

Vậy khối lượng nước đã rót từ bình thứ nhất sang bình thứ hai là 1.25 kg.

Hình như đề thiếu bác ơi, thiếu đồng 50 kg ở nhiệt độ 100 hay sao ý

- Gọi lượng nước rót mỗi lần là x ( lít); nhiệt độ cân bằng nhiệt ở bình B là t₀(⁰C); nhiệt dung riêng của nước là c( J/kg.độ); với nước thì 1lít= 1kg

- Lần rót 1: Từ bình A sang bình B ta có phương trình cân bằng nhiệt ở bình B:

                x.c.(60 – t₀) = 1.c.(t₀ – 20)

          ↔ x.(60 – t₀) = (t₀ – 20)

          ↔ x = \(\frac{t_0-20}{60-t_0}\)                                       (1)

 - Lần rót 2: Từ bình B sang bình A ta có phương trình cân bằng nhiệt ở bình A:

               (5-x).c(60-59) = x.c.(59- t₀)

        ↔   5-x = x.(59- t₀)                                  (2)

- Từ (1;2) ta có: 5- \(\frac{1_0-20}{60-t_0}\)= \(\frac{t_0-20}{60-t_0}\).(59- t₀)

        ↔5.(60-t₀)- t₀ + 20 = (t₀- 20).(59-t₀)

        ↔300- 5t₀ –t₀ +20 = 59.t₀- t₀² – 1180 +20.t₀

        ↔t₀² – 85.t₀ + 1500 = 0.

Giải ra được t₀ = 25 (⁰C) thay vào (1) được x = 1/7( lít)