Để tôi thép (làm thép trở nên cứng hơn) người ta nhúng một thanh thép nóng đỏ vào nước nguội. Một thanh kiếm thép nặng 5kg được nung nóng đến 300C, tôi trong 25kg nước ở nhiệt độ phòng 25C. Sau khi cân bằng nhiệt, nhiệt độ của thanh thép là bao nhiêu?
Đáp án:
`t^o=31^oC`
Giải thích các bước giải:
Theo phương trình cân bằng nhiệt, ta có;
`Q_{thu}=Q_{tỏa}`
`<=>m_1c_1Δt_1=m_2c_2Δt_2`
`<=>25.4200.(t^o-25^o)=5.460.(300^o-t^o)`
`<=>105000(t^o-25^o)=2300(300^o-t^o)`
`<=>105000t^o-2625000=690000-2300t^o`
`<=>107300t^o=3315000`
`<=>t^o≈31^oC`
Đáp án:
\(t = 30,895^\circ C\)
Giải thích các bước giải:
Nhiệt lượng thép tỏa ra là:
\({Q_{toa}} = {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = 5.460(300 – t) = 690000 – 2300t\)
Nhiệt lượng nước thu vào là:
\({Q_{thu}} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2} = 25.4200(t – 25) = 105000t – 2625000\)
Khi cân bằng nhiệt:
\(\begin{array}{l}
{Q_{thu}} = {Q_{toa}}\\
\Rightarrow 690000 – 2300t = 105000t – 2625000\\
\Rightarrow t = 30,895^\circ C
\end{array}\)