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

Tóm tắt:

\(m_1=128g=0,128kg\)

\(m_2=210g=0,21kg\)

\(t_{1,2}=8,4^oC\)

\(m_3=192g=0,192kg\)

\(t_3=100^oC\)

\(t=21,5^oC\)

\(c_1=0,128.10^3J/kg.K\)

\(c_2=4,18.10^3J/kg.K\)

==========

\(c_3=?J/kg.K\)

Nhiệt lượng mà nước và nhiệt lượng kế thu vào:

\(Q_{1,2}=\left(m_1.c_1+m_2.c_2\right)\left(t-t_{1,2}\right)\)

\(\Leftrightarrow Q_{1,2}=\left(0,128.0,128.10^3+0,21.4,18.10^3\right).\left(21,5-8,4\right)=11713,8104J\)

Nhiệt dung riêng của kim loại:

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_{1,2}=Q_3\)

\(\Leftrightarrow11713,8104=m_3.c_3.\left(t_3-t\right)\)

\(\Leftrightarrow c_3=\dfrac{11713,8104}{m_3.\left(t_3-t\right)}\)

\(\Leftrightarrow c_3=\dfrac{11713,8104}{0,192.\left(100-21,5\right)}\)

\(\Leftrightarrow c_3=777,19J/kg.K\)

Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của đồng thau là

0,128.10³ J(kg.K).

Hướng dẫn giải.

Nhiệt lượng mà nhiệt lượng kế và nước thu vào :

Q_thu = Q₁ + Q₂ = (m₁c₁ + m₂c₂)(t – t₁).

Nhiệt lượng mà miếng kim loại tỏa ra :

Q_tỏa = Q₃ = m₃c­_3. ∆t₃ = m₃c₃ (t₃ – t).

Trạng thái cân bằng nhiệt :

Q₁ + Q₂ = Q₃.

⇔ (m₁c₁ + m₂c₂)(t – t₁) = m₃c­_3. ∆t₃ = m₃c₃ (t₃ – t).

\(\Rightarrow c_3=\dfrac{m_1c_1+m_2c_2\left(t-t_1\right)}{m_3\left(t_3-t\right)}\)

\(\Rightarrow c_3=\dfrac{\left(0,128.0,128+0,21.4,18\right).\left(21,5-8,4\right)10^3}{0,192.\left(100.21,5\right)}\)

=> c₃ = 0,78.10³ J/kg.K

bài làm ở dưới em nghi không đủ đề nhưng câu trả lời thì em nghĩ là đg,

Nhiệt lượng nhiệt lượng kế và nước thu vào lần lượt là:

Q1 = m1.c1.(t – t1) = 0,128.380.(21,5 – 8,4) = 637,184J

Q2 = m2.c2.(t – t2) = 0,24.4200.(21,5 – 8,4) = 13204,8J

Nhiệt lượng miếng hợp kim tỏa ra:

Q3 = m3.c3.(t3 – t) = 0,192.c3.(100 – 21,5) = 15,072.c3 (J)

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

Q3 = Q1 + Q2 (1)

↔ 637,184 + 13204,8 = 15,072.c3

→ c3 = 918J/kg.K

Hợp kim này không thể là hợp kim của đồng và sắt vì cả hai chất có nhiệt dung riêng nhỏ hơn 918J/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)

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)

Chọn B.

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 c_nước = 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)

→ c_3­  = 0,78.10³ J/(kg.K)

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

Đáp án: A

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

Q₁= m₁c₁Δt₁

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

Q₂= m₂c₂Δt₂

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

Q₃= m₃c₃Δt₃

Ta có:

Q₁ + Q₂ = Q₃

<=>(m₁c₁ + m₂c₂) (t - 8,4) = m₃c₃ (100 - t)

<=> (0,210.4,18.10³ + 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