Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1+Q_2=0\)

\(\Leftrightarrow m_1.C_n.\left(t_1-t_0\right)+m_2.C_n.\left(t_2-t_0\right)=0\)

\(\Leftrightarrow0,4.4200\left(16-t_0\right)+0,2.4200\left(70-t_0\right)=0\)

\(\Leftrightarrow6,4-0,4t_0+14-0,2t_0=0\)

\(\Leftrightarrow0,6t_0=20,4\)

\(\Leftrightarrow t_0=34^oC\)

Tóm tắt

\(t_1=80^0C\\ m_2=200g=0,2kg\\ t_2=20^0C\\ t=70^0C\\ c_1=4200J/kg.K\\ c_2=900J/kg.K\\ \Rightarrow\Delta t_1=t_1-t=80-70=10^0C\\ \Delta t_2=t-t_2=70-20=50^0C\)

___________________

\(a)Q_2=?J\\ b)m_1=?kg\)

Giải

a) Nhiệt lượng ấm nhôm thu vào là:

\(Q_2=m_2.c_2.\Delta t_2=0,2.900.50=9000J\)

b) Khối lượng nước đã đổ vào bình là:

Theo phương trình cân bằng nhiệt:

\(Q_1=Q_2\\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\Delta t_1=m_2.c_2.\Delta t_2\\ \Leftrightarrow m_1.4200.10=0,2.900.50\\ \Leftrightarrow42000m_1=9000\\ \Leftrightarrow m_1=0,214kg\)

Nhiệt độ khi cân bằng là:

Theo ptcb nhiệt:

\(Q_1=Q_2 \\ \Leftrightarrow m_1.c_1.\left(t_1-t\right)=m_2.c_2.\left(t-t_2\right)\\ \Leftrightarrow0,2.880.\left(100-t\right)=0,4.4200.\left(t-23\right)\\ \Leftrightarrow16700-167t=1680t-38640\\ \Leftrightarrow t\approx30^0C\)

a)Gọi nhiệt độ cân bằng hệ là \(t^oC\)

   Nhiệt lượng khối sắt tỏa ra:

   \(Q_{tỏa}=0,4\cdot460\cdot\left(220-t\right)=184\left(220-t\right)J\)

   Nhiệt lượng nước thu vào:

   \(Q_{thu}=2\cdot4200\cdot\left(25-t\right)=8400\left(25-t\right)J\)

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

   \(\Rightarrow184\left(220-t\right)=8400\left(25-t\right)\Rightarrow t=20,63^oC\)

b)Gọi nhiệt độ cân bằng nhiệt là \(t'^oC\)

   Nhiệt lượng hai miếng sắt tỏa ra:

   \(Q_{tỏa}=\left(0,4\cdot460\cdot\left(200-t'\right)\right)+\left(0,2\cdot460\cdot\left(500-t'\right)\right)J\)

           \(=184\left(200-t'\right)+92\left(500-t'\right)J\)

   Nhiệt lượng nước thu vào:

   \(Q_{thu}=2\cdot4200\cdot\left(25-t'\right)J\)

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

   \(\Rightarrow184\left(200-t'\right)+92\left(500-t'\right)=2\cdot4200\cdot\left(25-t'\right)\)

  \(\Rightarrow t'=15,66^oC\)

Vì: Hai bình nước giống nhau, chứa cùng lượng nước, nên

Ta có:Pt cân bằng nhiệt:

    Q_tỏa=Q_thu

<=>m.c.(t₂-25)=m.c.(25-t₁)

<=>t₂-25=25-t₁

<=>\(\dfrac{3}{2}t_1\)-25=25-t₁

<=>t₁=20^oC

=>t₂=\(\dfrac{3}{2}.20=30^oC\)

bài 1:

ta có phương trình cân bằng nhiệt

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2C_2\left(t-t_2\right)\)

mà hai chất đều là nước nên hai C bằng nhau nên:

\(m_1\left(100-30\right)=m_2\left(30-10\right)\Leftrightarrow70m_1=20m_2\)

mà m₁+m₂=27kg \(\Rightarrow m_2=27-m_1\)

vì vậy nên ta có;

70m₁=20(27-m₁)

giải phương trình ta có :

m₁=6kg \(\Rightarrow\) m₂=21kg

bài 2:

gọi m₁,m₂,m₃,m₄ lần lượt là khối lượng của nhôm,sắt,đồng và nước

t₁,t₂,t₃,t₄ lần lượt là nhiệt độ của nhôm,sắt,đồng và nước

ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa=Q_thu

\(\Leftrightarrow Q_1+Q_2=Q_3+Q_4\)

\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)+m_2C_2\left(t_2-t\right)=m_3C_3\left(t-t_3\right)+m_4C_4\left(t-t_4\right)\)

\(\Leftrightarrow880m_1\left(200-20\right)+460m_2\left(200-20\right)=380\cdot0.2\left(20-10\right)+4200\cdot2\cdot\left(20-10\right)\)

\(\Leftrightarrow158400m_1+82800m_2=84760\)

mà m₁+m₂=0.9\(\Rightarrow m_2=0.9-m_1\)nên:

158400m₁+ 82800(0.9-m₁)=84760

giải phương trình ta có m₁=0.14kg\(\Rightarrow m_2=0.75kg\)

bài 3:

ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa=Q_thu

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

mà t₁=2t₂

\(\Rightarrow2t_2-30=30-t_2\)

giải phương trình ta có t₂=20*C \(\Rightarrow t_1=40\)*C

bài 1:

ta có phương trình cân bằng nhiệt

Q_tỏa=Q_thu

$\iff {}^{}{}^{}\left({}^{}-t\right)={}^{}{}^{}\left(t-{}^{}\right)$

mà hai chất đều là nước nên hai C bằng nhau nên:

${}^{}\left(100-30\right)={}^{}\left(30-10\right)\iff 70{}^{}=20{}^{}$

mà m₁+m₂=27kg $\Rightarrow {}^{}=27-{}^{}$

vì vậy nên ta có;

70m₁=20(27-m₁)

giải phương trình ta có :

m₁=6kg $\Rightarrow$ m₂=21kg

bài 2:

gọi m₁,m₂,m₃,m₄ lần lượt là khối lượng của nhôm,sắt,đồng và nước

t₁,t₂,t₃,t₄ lần lượt là nhiệt độ của nhôm,sắt,đồng và nước

ta có phương trình cân bằng nhiệt:

Q_tỏa=Q_thu

$\iff {}^{}+{}^{}={}^{}+{}^{}$

$\iff {}^{}{}^{}\left({}^{}-t\right)+{}^{}$

đổi \(200g=0,2kg\)

\(5l=5kg\)

\(500g=0,5kg\)

\(=>Qthu\left(nhom\right)=0,2.880\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)

\(=>Qthu\left(nuoc\right)=5.4200.\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)

\(=>Qthu=0,2.880\left(tcb-20\right)+5.4200\left(tcb-20\right)\left(J\right)\)

\(=>Qtoa=0,5.380\left(500-tcb\right)\left(J\right)\)

\(=>0,2.880\left(tcb-20\right)+5.4200\left(tcb-20\right)=0,5.380\left(500-tcb\right)\)

\(=>tcb\approx24,3^0C\)

Giả sử nhiệt độ cân bằng là t.

Nhiệt lượng do miếng nhôm toả ra là: 

Nhiệt lượng do nước thu vào: 

Phương trình cân bằng nhiệt ta có: 

Cân bằng nhiệt: \(Q_{thu}=Q_{toa}\)

\(\Leftrightarrow0,2\cdot4200\cdot\left(t-25\right)=0,2\cdot380\cdot\left(150-t\right)\)

\(\Leftrightarrow840t-21000=11400-76t\)

\(\Leftrightarrow t\approx35,4^0C\)