6. Thả một quả cầu đồng có khối lượng m 1 = 300g đã được nung nóng tới 150 0 C, vào một bình nhiệt
lượng kế chứa m 2 kg nước ở 25 0 C. Khi có cân bằng nhiệt, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 40 0 C. Biết nhiệt dung riêng của đồng và nước lần lượt là c 1 = 380J/kg.K và c 2 = 4200J/kg.K. Bỏ qua sự trao
đổi nhiệt với vỏ bình và môi trường xung quanh. Tính khối lượng nước m 2 chứa trong nhiệt lượng kế ?
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
$m_{1}=0,3kg$
$c_{1}=380J/kg.K$
$t_{1}=150^{o}C$
$c_{2}=4200J/kg.K$
$t_{2}=25^{o}C$
$t=40^{o}C$
$Q’=880J$
$m_{2}=?$
Gọi khối lượng nước chứa trong nhiệt lượng kế là $m_{2}(kg)$
Nhiệt lượng quả cầu đồng tỏa ra là :
$Q_{tỏa}=m_{1}.c_{1}.Δt_{1}=0,3.380.(150-40)=12540(J)$
Nhiệt lượng nước thu vào là là :
$Q_{thu}=m_{2}.c_{2}.Δt_{1}=m_{2}.4200.(40-25)=63000m_{2}(J)$
Phương trình cân bằng nhiệt là :
$Q_{tỏa}=Q_{thu}$
$12540=63000m_{2}$
$m_{2}≈0,2kg$
Đáp án:
m2 = 0,2kg
Giải thích các bước giải:
Khối lượng nước m2 chưa trong nhiệt lượng kế là:
$\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2}\\
\Leftrightarrow 0,3.380.\left( {150 – 40} \right) = {m_2}.4200.\left( {40 – 25} \right)\\
\Leftrightarrow {m_2} = 0,2kg
\end{array}$