a.

Cân bằng nhiệt:

 \(Q_{thu}=Q_{toa}=mc\left(t_1-t\right)=0,15\cdot880\cdot\left(100-25\right)=9900\left(J\right)\)

b. 

Ta có: \(Q_{thu}=mc\left(t-t_1\right)\)

\(\Leftrightarrow9900=m\cdot4200\cdot\left(25-20\right)\)

\(\Leftrightarrow m\approx0,5\left(kg\right)\)

Ta có: \(m=DV\Rightarrow V=\dfrac{m}{D}=\dfrac{0,5}{1000}=5\cdot10^{-4}\left(m^3\right)\)

Tóm tắt:

\(t_1=90^oC\)

\(m_2=1kg\)

\(t_2=20^oC\)

\(t=30^oC\)

\(\Rightarrow\Delta t_1=60^oC\)

\(\Delta t_2=10^oC\)

\(c_1=380J/kg.K\)

\(c_2=4200J/kg.K\)

=============

\(m_1=?kg\)

Khối lượng của đồng:

Theo pt cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\)

\(\Leftrightarrow m_1c_1.\Delta t_1=m_2c_2\Delta t_2\)

\(\Leftrightarrow m_1=\dfrac{m_2c_2\Delta t_2}{c_1\Delta t_1}\)

\(\Leftrightarrow m_1=\dfrac{1.4200.10}{380.60}\approx1,84kg\)

Khối lượng của quả cầu là:

Theo ptcb nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow m_1.380.\left(90-30\right)=1.4200.\left(30-20\right)\\ \Leftrightarrow22800m_1=42000\\ \Leftrightarrow m_1\approx1,8kg\)

a) Cân bằng nhiệt: Q thu = Q tỏa = 0,5 ⋅ 2400 ⋅ (100 − 20) = 96000 (J)
b) Ta có: Q thu = mc(t2 − t1)
⇔ 96000 = m ⋅ 4200 ⋅ (20 − 17) = 12600 m
⇔ m ≈ 7,62kg

sửa đề: 2400J/kg.K=4200J/kg.K

Giải

a. Nhiệt lượng nước đã thu vào là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=Q_2\\ 0,5.460.\left(100-20\right)=Q_2\\ 18400J=Q_2\)

b. Khối lượng nước là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow0,5.460.\left(100-20\right)=m_2.4200.\left(20-18\right)\\ \Leftrightarrow18400=8400m_2\\ \Leftrightarrow m_2\approx2,2kg\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}\)

\(\Leftrightarrow m\cdot4200\cdot\left(25-20\right)=0,15\cdot800\cdot\left(100-25\right)\)

\(\Leftrightarrow21000m=9000\)

\(\Leftrightarrow m\approx0,43\left(kg\right)\)

Nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra:

\(Q_{tỏa}=m_1c_1\left(t_1-t\right)=0,1\cdot880\cdot\left(100-27\right)=6424J\)

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}=6424J\)

Khối lượng của nước:

\(Q_{thu}=m_2c_2\left(t-t_2\right)=m_2\cdot4200\cdot\left(27-20\right)=6424\)

\(\Rightarrow m_2=0,2185kg=218,5g\)

Q_thu = Q_toả

2.4200.(x-40) = 0,3.460(80-x)

=> 8400x-336000 = 11040 - 138x

=> 8538x = 347040

=> x = 40,65

Vậy nước sẽ nóng thêm: 40,65 - 40 = 0,65 độ

\(m_1=0,3kg\\ t_1=80^oC\\ m_2=2kg\\ t_2=40^oC\\ c_2=4200J/kg.K\\ c_1=460J/kg.K\\ \Delta t_2=?\)

GIẢI

Nhiệt lượng quả cầu tỏa ra là:

\(Q_1=m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=0,3.460.\left(80-t\right)\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào là:

\(Q_2=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)=2.4200.\left(t-40\right)\left(J\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_{tỏa}=Q_{thu}\\ \Rightarrow Q_1=Q_2\\ \Rightarrow0,3.460.\left(80-t\right)=2.4200.\left(t-40\right)\\ \Rightarrow11040-138t=8400t-336000\\ \Rightarrow8400t+138t=11040+336000\\ \Rightarrow8538t=347040\\ \Rightarrow t=\dfrac{347040}{8538}\approx40,65\left(^oC\right)\\ \Rightarrow\Delta t_2=40,65-40=0,65\left(^oC\right)\)

Vậy nước nóng thêm 0,65^oC khi có cân bằng nhiệt.

Ta có: \(Q_{thu}=Q_{tỏa}\)

\(\Rightarrow4200\cdot0,47\cdot\left(20-15\right)=460\cdot0,3\cdot\left(t-20\right)\)

\(\Leftrightarrow t\approx91,52^oC\)