Tóm tắt: \(m_1=260g=0,26\left(g\right)\)
\(c_1=4200J\)/\(Kg.K\)
\(t_1=58^oC\)
\(m_2=420g=0,42kg\)
\(t_2=100^oC\)
\(t=?\)
\(Q_1=?\)
\(c_2=?\)
\(t=75^oC\Rightarrow m_3=?\left(t_3=150^oC\right)\)
a) Vì nước nóng lên đến 60oC nên nhiệt độ của chì khi cân bằng nhiệt là 60oC
b) Nhiệt lượng nước thu vào là:
\(Q_1=m_1.c_1.\Delta t_1=0,26.4200.\left(60-58\right)=2184J\)
c) Vì nhiệt lượng chì tỏa ra bằng nhiệt lượng nước thu vào nên: \(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow2184=m_2.c_2.\Delta t_2\)
\(\Rightarrow c_2=\dfrac{2184}{m_2.\Delta t_2}=\dfrac{2184}{0,42.\left(100-60\right)}=130\left(\dfrac{J}{Kg.K}\right)\)
Vậy nhiệt dung riêng của đồng là 130J/Kg.K
d) Nhiệt lượng của qủa cầu ban đầu thu vào là: \(Q_{2'}=m_2.c_2.\Delta t_{2'}=0,42.130.\left(75-60\right)=819J\)
Nhiệt lượng nước thu vào là: \(Q_{1'}=m_1.c_1.\Delta t_{1'}=0,26.4200.\left(75-60\right)=16380J\)
Nhiệt lượng của quả cầu 150oC tỏa ra là:
\(Q_3=m_3.c_2.\Delta t_3=m_3.130\left(150-75\right)=9750m_3\)
Nhiệt lượng của quả cầu 150oC tỏa ra bằng nhiệt lượng của quả cầu chì ban đầu và nước thu vào: \(Q_3=Q_{2'}+Q_{1'}\)
\(\Leftrightarrow9750m_3=819+16380\)
\(\Leftrightarrow9750m_3=17199\)
\(\Rightarrow m_3=1,764\left(kg\right)\)
Vậy cần bỏ vào 1 quả cầu 150oC 1,764kg để thích hợp với đề bài