Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 20 oC. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 75 oC. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 0,92.103 J/(kg.K); của nước là 4,18.103 J(kg.K); của sắt là 0,46. 103 J(kg.K). Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:
\(Q_1= m_1c_1Δt_1\)
+ Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt: \(Q_2 = m_2c_2Δt_2 \)
+ Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:
\(Q_3= m_3 c_3 Δt_3\)
+ Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra:
\(Q_1 + Q_2 = Q_3 → (m_1c_1 + m_2c_2)Δt_1 = m_3c_3Δt_3\)
+ Thay số ta được:
\((0,118.4,18.103 + 0,5.0,92.103)(t - 20) = 0,2.0,46.103(75 - t) => t = 24,8^0C.\)
Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là: \(t=24,8^0C\)