Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

$m_{1}=1kg$

$c_{1}=380J/kg.K$

$t'=100^{o}C$

$m_{2}=0,5kg$

$c_{2}=460J/kg.K$

$m_{3}=2kg$

$c_{3}=4200J/kg.K$

$t''=20^{o}C$

$Q_{hp}=10$%$Q_{thu}$

$a,t=?$

$b,Q=?$

$c,t'''=?$

a, Gọi nhiệt độ nước sau khi cân bằng nhiệt là $t(^{o}C)$

Qủa cầu bằng đồng thau tỏa nhiệt, thùng sắt và nước thu nhiệt

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu_{1}}$

$m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=(m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt_{2}$

$1.380.(100-t)=(0,5.460+2.4200).(t-20)$

$38000-380t=8630t-172600$

$9010t=210600$

$t≈23,37^{o}C$

Vậy nhiệt độ của cuối cùng của nước là $23,37^{o}C$

b, Nhiệt lượng cần cung cấp cho ấm nước để ấm nước từ $23,37^{o}C$ nóng lên $50^{o}C$ là :

$Q=Q_{1}+Q_{2}+Q_{2}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt=(1.380+0,5.460+2.4200).(50-23,37)=239936,3(J)$

c, Ta có : 

$Q_{hp}=10$%$Q_{thu_{2}}$ ( Với $Q_{hp}$ là nhiệt lượng tỏa ra môi trường )

Lại có : $Q_{tỏa}=380.(100-t)≈380.(100-23,37)=29119,4=Q_{hp}+Q_{thu_{2}}$

Thay vào ta được :

$Q_{tỏa}=Q_{hp}+Q_{thu_{2}}=10$%$Q_{thu_{2}}+Q_{thu_{2}}=1,1Q_{thu_{2}}=29119,4$

⇒ $Q_{thu_{2}}=\frac{29119,4}{1,1}=26472,1818=(m_{2}.c_{2}+m_{3}.c_{3}).Δt_{3}=8630t'''-172600$ 

⇒ $t'''≈23,06^{o}C$

- Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ

- Nhiệt lượng cục đồng tỏa ra khi hạ nhiệt từ 100 0 C đến  t 0 C :

- Nhiệt lượng thùng sắt và nước nhận được để tăng nhiệt độ từ 20 0 C đến  t 0 C :

- Theo phương trình cân bằng nhiệt , ta có:

    Q 1 = Q 2 + Q 3

`Q_1=m_1.c_1.(t_1-t)`

...Ảnh ạ