Tóm tắt:

\(m_2=500g=0,5kg\)

\(m_3=2,5kg\)

\(t_2=25^oC\)

\(t_1=100^oC\)

\(t=28^oC\)

\(\Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=100-28=72^oC\)

\(\Rightarrow\Delta t_2=t-t_2=28-25=3^oC\)

\(c_1=880J/kg.K\)

\(c_3=4200J/kg.K\)

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

\(m_1=?kg\)

Nhiệt lượng của nhiệt mà nhiệt lượng kế và nước thu vào:

\(Q_2=\left(m_2.c_1+m_3.c_3\right).\Delta t_2=\left(0,5.880+2,5.4200\right).3=32820J\)

Nhiệt lượng mà quả cầu nhôm tỏa ra:

\(Q_1=m_1.c_1.\Delta t_1=m_1.880.72=63360m_1\left(J\right)\)

Khối lượng của quả cầu nhôm là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\)

\(\Leftrightarrow63360m_1=32820\)

\(\Leftrightarrow m_1=\dfrac{32820}{63360}\approx0,5kg\)

Nhiệt lượng toả ra

\(Q_{toả}=0,5.880\left(100-30\right)=30,8kJ\)

Ta có phương trình cân bằng nhiệt 

\(Q_{toả}=Q_{thu}\\ 30800=m_{H_2O}4200\left(30-25\right)\\ \Rightarrow m_{H_2O}=1,46kg\)

Theo PT cân bằng nhiệt ta có:

Q_Al = Q_nc

=> m₁.c₁.(t₁ - t₂) = m₂.c₂.(t₂ - t₃)

=> 200.880.(100 - 30) = m₂.4200.(30 - 25)

=> m₂ = 586,6 (g)

Nhiệt độ cuối cùng của hệ khi cân bằng nhiệt là:
\(Q_1+Q_2+Q_3+Q_4=0\)

\(=m_1c_1\left(t-t_1\right)+m_2c_2\left(t-t_2\right)+m_3c_3\left(t-t_3\right)+m_4c_4\left(t-t_4\right)=0\)

\(=1.380.\left(t-100\right)+0,5.880.\left(t-50\right)+0,4.460.\left(t-40\right)+2.4200.\left(t-40\right)=0\)

\(=380\left(t-100\right)+440\left(t-50\right)+184\left(t-40\right)+8400\left(t-40\right)=0\)

\(=380t-38000+440t-22000+184t-7360+8400t-336000=0\)

\(=9404t-403360=0\)

\(\Leftrightarrow9404t=403360\)

\(\Leftrightarrow t=\dfrac{403360}{9404}\approx43^oC\)

Tham Khảo:

a)  Nhiệt lượng do quả cầu tỏa ra là :

Qtỏa = m1.c1. (t°1 - t°3) 

➩ Q tỏa = 0,2.880.(100-27) 

➩ Q tỏa = 12848 J

b)  Nhiệt lượng thu vào của nước là :

  Qthu = m2.c2. (t°3 - t°2) 

Vì Qthu = Q tỏa 

➩ 12848 = m2. 4200.(27-20) 

➪m2 = 12848/4200. (27-20) 

➩m2 = 0,44kg 

a)Gọi nhiệt lượng toả ra của quả cầu là Q₁

Gọi nhiệt lượng thu vào của nước là Q₂

Nhiệt lượng do 0,2kg nhôm toả ra ở nhiệt độ 100^oC toả ra là :

Q₁ = m_{1 .} C₁ (t₁-t) = 0,2 . 880 . (100 - 27) = 12848 J

b) Nhiệt lượng của nước là:

Q₂ = m₂ . c₂  . (t₁ - t₂) = Q₁ =  12848 J

Khối lượng nước là:

m₂ = \(\dfrac{Q_2}{c_2.\left(t-t_2\right)2}=\dfrac{12848}{4200.\left(27-20\right)}\approx0,437\)

Ta có: \(Q_{tỏa}=m_{Al}\cdot c_1\cdot\Delta t=0,2\cdot880\cdot\left(1000-270\right)=128480\left(J\right)=Q_{thu}\)

\(\Rightarrow m_{nước}\cdot c_2\cdot\Delta t'=m_{nước}\cdot4200\cdot\left(270-200\right)=128480\left(J\right)\)

\(\Rightarrow m_{nước}\approx0,437\left(kg\right)\)

Ta có: 200g = 0,2kg và \(Q=mc\Delta t\)

Gọi m là khối lượng nước cần tìm

Áp dụng định luật bảo toàn nhiệt lượng, ta có: Q_tỏa = Q_thu

Mà nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là 880 (J/kg.K) và 4200 (J/kg.K)

Khi đó, ta có: \(0,2\cdot880.\left(100-27\right)=m\cdot4200\cdot\left(27-20\right)\)

\(\Rightarrow m\approx2,29\left(kg\right)\)

Tính khối lượng nước hả bạn ?

Bài làm :

Nhiệt lượng quả cầu nhôm tỏa ra : \(Q_1=m_1\cdot c_1\cdot\left(t_1-t\right)=0,2\cdot880\cdot73=12848\left(J\right)\)

Nhiệt lượng nước thu vào : \(Q_2=m_2\cdot c_2\cdot\left(t-t_2\right)=m_2\cdot4200\cdot7=29400m_2\left(J\right)\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt, Q_tỏa = Q_thu => 29400m₂ = 12848 <=> m₂ ≈ 0,43(kg)

Vậy khối lượng của nước là 0, 43kg