gọi:
c,q lần lượt là nhiệt dung của nhiệt lượng kế và nước
t0,t lần lượt là nhiệt độ của nhiệt lượng kế và nước
ta có:
nếu đổ 10 ca nước vào nhiệt lượng kế thì phương trình cân bằng nhiệt là:
8c=10q(t-t0-8)
\(\Leftrightarrow c=\frac{10q\left(t-t_0-8\right)}{8}=1.25q\left(t-t_0-8\right)\left(1\right)\)
nếu đổ 2 ca nước thì phương trình cân bằng nhiệt là:
3c=2q(t-t0-3)(2)
thế (1) vào (2) ta có:
3.75q(t-t0-8)=2q(t-t0-3)
\(\Leftrightarrow3.75t-3.75t_0-30=2t-2t_0-6\)
\(\Leftrightarrow1.75t-1.75t_0-24=0\)
\(\Leftrightarrow1.75t=1.75t_0+24\)
\(\Rightarrow t=\frac{1.75t_0+24}{1.75}=t_0+\frac{96}{7}\left(3\right)\)
nếu đổ 1 ca nước vào nhiệt lượng kế thì phương trình cân bằng nhiệt là:(Δt là số tăng nhiệt độ)
Δtc=q(t-t0-Δt)(4)
thế (1) vào (4) ta có:
1.25qΔt(t-t0-8)=q(t-t0-Δt)
\(\Leftrightarrow1.25\Delta t\left(t-t_0-8\right)=t-t_0-\Delta t\)
\(\Leftrightarrow1.25\Delta t.t-1.25\Delta t.t_0-10\Delta t=t-t_0-\Delta t\)
\(\Leftrightarrow1.25\Delta t\left(t-t_0\right)=t-t_0+9\Delta t\left(5\right)\)
thế (3) vào (5) ta có:
\(1.25\Delta t\left(t_0+\frac{96}{7}-t_0\right)=t_0+\frac{96}{7}+9\Delta t-t_0\)
\(\Leftrightarrow\frac{120\Delta t}{7}=\frac{96+63\Delta t}{7}\)
\(\Leftrightarrow57\Delta t=96\)
\(\Rightarrow\Delta t\approx1.68\)
vậy nếu đổ 1 ca vào bình nhiệt lượng kế thì nhiệt lượng kế tăng thêm 1.68 độ C