Câu 7: trang 173 - sgk vật lí 10
Một bình nhôm khối lượng 0,5 kg chứa 0,118 kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt khối lượng 0,2 kg đã được nung nóng tới 750C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/(kg.K); của nước là 4,18 .103 J/(kg.K); của sắt là 0,46.103 J/(kg.K)
Bài Làm:
Nhiệt độ của bình nhôm chứa nước ( 200C ) < Nhiệt độ của miếng sắt ( 750C ) nên vật thu nhiệt ở đây bao gồm bình nhôm chứa nước, vật tỏa nhiệt là miếng sắt.
Gọi nhiệt độ của nước khí bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là: t ( 0C ) với 20 < t < 75
Tóm tắt:
$m_{1}$=0,5 kg,$c_{1}$= 896 J/(kg.K),$m_{1}^{'}$=0,118kg ,$c_{1}^{'}$= 4,18.103 J/(kg.K), $t_{1}$= 200C.
$m_{2}$=0,2 kg,$c_{2}$= 0,46.103 J/(kg.K),$t_{2}$= 750C.
t =? 0C.
Nhiệt lượng bình nước thu vào là: $Q_{1}$=$m_{1}c_{1}\Delta t$+$m_{1}^{'}c_{1}^{'}\Delta t$= ($m_{1}c_{1}$+$m_{1}^{'}c_{1}$)(t-$t_{1}$)
= ( 0,5.896 + 0,118.4,18.103)(t - 20) = 941,24 (t - 20)
Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra là: $Q_{2}$=$m_{2}c_{2}\Delta t$=$m_{2}c_{2}($t_{2}$- t) = 92 ( 75 - t )
Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là: $Q_{1}$=$Q_{2}$ ⇒ 941,24 (t - 20) = 92 ( 75 - t ) ⇒ t$\approx$ 250C.