Giải giúp mình vs
Đổ 500g nước ở 15°C vào 1 nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 200g rồi thả vào đó miếng đồng khối lượng 100g ở 100°C . Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K , đồng là 380J/kg.K
Giải giúp mình vs
Đổ 500g nước ở 15°C vào 1 nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 200g rồi thả vào đó miếng đồng khối lượng 100g ở 100°C . Tính nhiệt độ khi cân bằng nhiệt biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K , đồng là 380J/kg.K
Đáp án+Giải thích các bước giải:
Tóm tắt:
Vật 1: nước-thu Vật 2: nhiệt lượng kế-thu Vật 3: Miếng đồng
$m_{1}$=500g=0,5kg $m_{2}$ =200g=0,2kg $m_{3}$ =100g=0,1kg
$t_{1}$=15°C $c_{2}$ = 380J/kg.K $t_{3}$ =100°C
$c_{1}$=4200J/kg.K $t_{1}$=15°C $c_{2}$ =380J/kg.K
Tính $t_{cb}$
Bài làm:
Do xảy ra cân bằng nhiệt nên ta có:
$Q_{1}$ +$Q_{2}$ =$Q_{3}$
<=>$m_{1}$.$c_{1}$.Δ$t_{1}$+$m_{2}$.$c_{2}$.Δ$t_{2}$ =$m_{3}$.$c_{2}$.Δ$t_{3}$
<=>$m_{1}$.$c_{1}$.($t_{cb}$-$t_{1}$)+$m_{2}$.$c_{2}$.($t_{cb}$-$t_{1}$)=$m_{3}$.$c_{2}$.($t_{3}$-$t_{cb}$ )
<=>($m_{1}$.$c_{1}$+$m_{2}$.$c_{2}$)($t_{cb}$-$t_{1}$)=$m_{3}$.$c_{2}$($t_{3}$-$t_{cb}$ )
<=>(0,5.4200+0,2.380)($t_{cb}$-15)=0,1.380(100-$t_{cb}$)
<=>2176($t_{cb}$-15)=38(100-$t_{cb}$)
<=>2176$t_{cb}$-32640=3800-38$t_{cb}$
<=>2214$t_{cb}$=36440
<=> $t_{cb}$ ≈ 16,5°C
Đáp án:
${t_{cb}} = 16,{46^o}C$
Giải thích các bước giải:
Nhiệt độ khi cân bằng nhiệt là:
$\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right).\left( {{t_{cb}} – {t_1}} \right) = {m_3}{c_1}.\left( {{t_2} – {t_{cb}}} \right)\\
\Leftrightarrow \left( {0,2.380 + 0,5.4200} \right).\left( {{t_{cb}} – 15} \right) = 0,1.380.\left( {100 – {t_{cb}}} \right)\\
\Leftrightarrow {t_{cb}} = 16,{46^o}C
\end{array}$