Lần thứ nhất đổ 1 ca nước nóng vào bình nhiệt lượng kế ban đầu chưa chứa gì thì nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng threm 5°C .Lần 2 đổ thêm 1 ca nước nó

Đáp án:

 

Giải thích các bước giải:

 Gọi nhiệt độ ban đầu, khối lượng, nhiệt dung riêng của nhiệt lượng kế và của nước lần lượt là $t_{1};t_{2}(^{o}C)$ ; $m_{1};m_{2}(kg)$ ; $c_{1};c_{2}(J/kg.K)$

 Gọi nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt lần cuối là $t^{o}C$

– Lần thứ nhất đổ : 

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa_{1}}=Q_{thu_{1}}$

$m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-5)=m_{1}.c_{1}.5$

$m_{1}.c_{1}.5=m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-5)$

`(m_{1}.c_{1})/m_{2}.c_{2}=(t_{2}-t_{1}-5)/5`$^{(1)}$

– Lần thứ 2 : 

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa_{2}}=Q_{thu_{2}}$

$m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-5-3) =m_{1}.c_{1}.3+m_{2}.c_{2}.3$

$m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-8) =m_{1}.c_{1}.3+m_{2}.c_{2}.3$

$m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-8) – m_{2}.c_{2}.3=m_{1}.c_{1}.3$

$m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t_{1}-11) =m_{1}.c_{1}.3$

`(m_{1}.c_{1})/m_{2}.c_{2}=(t_{2}-t_{1}-11) /3`$^{(2)}$

Từ $^{(1)}$ và $^{(2)}$ ⇒ `(t_{2}-t_{1}-5)/5=(t_{2}-t_{1}-11) /3`

`3(t_{2}-t_{1}-5)=5(t_{2}-t_{1}-11) `

`3t_{2}-3t_{1}-15=5t_{2}-5t_{1}-55`

`t_{2}-t_{1}=20`$^{(3)}$

Thay $^{(3)}$ vào $^{(1)}$ ta được : 

`(m_{1}.c_{1})/m_{2}.c_{2}=(t_{2}-t_{1}-5)/5=15/5=3`

⇒ `m_{1}.c_{1}=3.m_{2}.c_{2}`

– Khi đổ thêm 10 ca nước nóng vào nhiệt lượng kế thì :

Phương trình cân bằng nhiệt :

$Q_{tỏa_{3}}=Q_{thu_{3}}$

$10m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t)=(m_{1}.c_{1}+2m_{2}.c_{2}).(t-t_{1}-5-3)$

$10m_{2}.c_{2}.(t_{2}-t)=(m_{1}.c_{1}+2m_{2}.c_{2}).(t-t_{1}-8)$

$10m_{2}.c_{2}.(t_{1}+20-t)=5m_{2}.c_{2}.(t-t_{1}-8)$

$2.(t_{1}+20-t)=t-t_{1}-8$

$2t_{1}+40-2t=t-t_{1}-8$

$3t_{1}+48=3t$

$t-t_{1}=16^{o}C$

Vậy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng thêm $16^{o}C$

Trả lời