Để xác định nhiệt độ của 1 cái lò, người ta đưa vào một miếng sắt m = 22.3g. Khi miếng sắt có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và thả ngay vào nhiệt lượng kế chứa 450g nước ở 15¬¬¬0C, nhiệt độ của nước tăng lên tới 22.50C. a/ Xác định nhiệt độ của lò. Biết nhiệt dung riêng của sắt 478J/kg.K, của nước 4180J/kg.K b/ Trong câu trên người ta bỏ qua sự hấp thụ nhiệt lượng kế, thực ra nhiệt lượng kế có m = 200g và làm bằng chất có nhiệt dung riêng 418J/kg.K. Hỏi nhiệt độ xác định ở câu trên sai bao nhiêu phần trăm so với nhiệt độ của lò?

Đáp án:
\(\begin{array}{l}
a.t = 1345,98^\circ \\
b.H = 4,187\%
\end{array}\)
Giải thích các bước giải:
a.
Nhiệt lượng sắt tỏa ra là:
\({Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 0,0223.478(t – 22,5) = 10,6594(t – 22,5)(J)\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\({Q_{thu}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 0,45.4180(22,5 – 15) = 14107,5J\)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
\(\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Rightarrow 10,6594(t – 22,5) = 14107,5\\
\Rightarrow t = 1345,98^\circ
\end{array}\)
b.
Nhiệt lượng sắt tỏa ra là:
\({Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1}’ = 0,0223.478(t’ – 22,5) = 10,6594(1345,98 – t’)(J)\)
Nhiệt lượng nước và nhôm thu vào là:
\({Q_{thu}} = ({m_2}{c_2} + {m_3}{c_3})\Delta {t_2}’ = (0,45.4180 + 0,2.418)(22,5 – 15) = 14734,5(J)\)
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào nên:
\(\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Rightarrow 10,6594(t’ – 22,5) = 14734,5\\
\Rightarrow 10,6594t’ = 14974,3365\\
\Rightarrow t’ = 1404,8^\circ C
\end{array}\)
Độ chênh lệch nhiệt độ là:
\(\Delta t = t’ – t = 1404,8 – 1345,98 = 58,82^\circ C\)
Phần trăm nhiệt độ bị sai so với nhiệt độ của lò là:
\(H = \dfrac{{\Delta t}}{{t’}} = \dfrac{{58,82}}{{1404,8}} = 4,187\% \)