Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

$m_{1}=0,3kg$

$t_{1}=100^{o}C$

$m_{2}=0,65kg$

$c_{2}=4200J/kg.K$

$t_{2}=20^{o}C$

$t=27^{o}C$

$m_{3}=0,45kg$

$c_{3}=380J/kg.K$

$t_{3}=230^{o}C$

$a,t'=?$

$b,c_{1}=?$

$c,t''=?$

a, Nhiệt độ của nước ngay khi có cân bằng nhiệt là $27^{o}C$ ( Vì lúc này nhiệt độ của nước và kim loại bằng nhau )

b, Nhiệt lượng kim loại tỏa ra là :

$Q_{tỏa}=m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,3.c_{1}.(100-27)=21,9.c_{1}(J)$

Nhiệt lượng nước thu vào là :

$Q_{thu}=m_{2}.c_{2}.Δt_{2}=0,65.4200.(27-20)=19110(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$21,9.c_{1}=19110$

$c_{1}≈872,6J/kg.K$

Vậy nhiệt dung riêng của kim loại đó là $872,6J/kg.K$

c, Gọi nhiệt độ của nước sau khi cân bằng nhiệt lần 2 là $t''(^{o}C)$

Lúc này thỏi đồng tỏa nhiệt còn nước và kim loại thu nhiệt
Nhiệt lượng thỏi đồng tỏa ra là :

$Q_{tỏa}=m_{3}.c_{3}.Δt_{3}=0,45.380.(230-t'')=171.(230-t)(J)$

Nhiệt lượng nước và kim loại thu vào là :

$Q_{thu}=(m_{1}.c_{1}+m_{2}.c_{2}).Δt_{4}=(0,3.872,6+0,65.4200).(t''-27)=2991,78.(t-27)(J)$

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa}=Q_{thu}$

$171.(230-t)=2991,78.(t-27)$

$39330-171t=2991,78t-80778,06$

$3162,78t=120108,06$

$t''≈37,98^{o}C$

Vậy nhiệt độ cho nước sau khi cân bằng nhiệt lần 2 là $37,98^{o}C$

Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

 Tóm tắt:

m1= 0,3kg

m2 = 0,65kg

m3 = 0,45kg

t1 = 100oC

t2 = 20oC

t3 = 230oC

t1' = 27oC

c2= 4 200J/kg.K

c3= 380J/kg.K

t= ? oC

c1 = ? J/kg.K

t' = ?oC

Giải:

a/. Nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt sẽ bằng nhiệt độ của quả cầu kim loại là 27oC.

Vậy t = 27oC

b/. Nhiệt lượng quả cầu kim loại tỏa ra là: 

Qtỏa = m1.c1. (t1- t1') = 0,3 . c1. (100 - 27) = 21,9 . c1 J

Nhiệt lượng nước thu vào là:

Qthu = m2. c2. (t - t2) = 0,65 . 4 200. (27 - 20) =19 110 J

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

            Qtỏa    =    Qthu

⇔   21,9 . c1  = 19 110 

⇒ c1 = 19 110 : 21,9 ≈ 872,6 J/kg.K

Vậy nhiệt dung riêng của quả cầu kim loại là: 872,6 J/kg.K

c/. Ta gọi nhiệt độ cuối cùng của nước sau khi cân bằng nhiệt lần 2 là t' (oC)

Nhiệt lượng của thỏi đồng tỏa ra là:

Qtỏa = m3.c3 . (t3 - t' ) = 0,45 . 380 , (230 - t' ) = 171. (230 - t' )  J

Nhiệt lượng thu vào gồm nước và quả cầu kim loại là: 

Qthu = (m1.c1 + m2.t2) .(t' - t) = (0,3 .872.6 + 0,65 . 4 200). (t' - 27) = 2 991,78. (t' - 27)  J

Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có:

              Qtỏa    =    Qthu

⇔ 171. (230 - t' ) = 2 991,78. (t' - 27)  

⇔ 39 330 - 171.t' =2 991,78. t' - 80 778,06

⇔ 3 162,78.t' = 120 108,06

⇒ t = 120 108,06 : 3 162,78 ≈ 37,975oC

Vậy nhiệt độ cuối cùng của nước sau khi cân bằng nhiệt lần 2 là 37,975oC

Chúc bạn học tốt nhé.

NOCOPY