Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 300g chứa 1,5 lít nước ở 250C. Người ta thả vào bình một miếng đồng khối lượng 200g ở nhiệt độ 800C và một miếng sắt có khối lượng 600g ở nhiệt độ 1300C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880J/kg.K, của đồng là 380J/kg.K, của nước là 4200J/kg.K, của sắt là 460J/kg.K. Nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp gần nhất với giá trị
A:
300C
B:
800C
C:
780C
D:
400C
Một bình nhiệt lượng kế bằng nhôm có khối lượng 300g chứa 1,5 lít nước ở 250C. Người ta thả vào bình một miếng đồng khối lượng 200g ở nhiệt độ 800C và
By Hadley
Đáp án:
A. \(30^\circ C\)
Giải thích các bước giải:
Gọi các chất theo thứ tự 1, 2, 3, 4 là nước, nhôm, đồng và sắt.
Ta có phương trình cân bằng nhiệt:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\
\Leftrightarrow {m_1}{c_1}\left( {{t_{cb}} – 25} \right) + {m_2}{c_2}\left( {{t_{cb}} – 25} \right) = {m_3}{c_3}\left( {80 – {t_{cb}}} \right) + {m_4}{c_4}\left( {130 – {t_{cb}}} \right)\\
\Leftrightarrow 1,5.4200.\left( {{t_{cb}} – 25} \right) + 0,3.880\left( {{t_{cb}} – 25} \right) = 0,2.380\left( {80 – {t_{cb}}} \right) + 0,6.460.\left( {80 – {t_{cb}}} \right)\\
\Leftrightarrow {t_{cb}} = 29,8^\circ C = 30^\circ C
\end{array}\]