Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 200C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 5000C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896J/kg.K, của nước là 4,18.103J/kg.K, của sắt là 0,46.103J/kg.K. nhớ viết tóm tắt nữa nhé!!!!
– Gọi Q1, Q2, Q3 lần lượt là Q của nhôm, nước, sắt
– Tóm tắt:
$m_1=0,5kg$
$m_2=4kg$
$m_3=0,2kg$
$c_1=896J/kg.K$
$c_2=4,18.10^3J/kg.K$
$c_3=0,46.10^3J/kg.K$
$t_1=t_2=20°C$
$t_3=500°C$
$t=?°C$
$Q_1+Q_2+Q_3=0$
$<=>(m_1c_1+m_2c_2)(t-t_{12})+m_3c_3(t-t_3)=0$
$<=>(0,5.896+4.4,18.10^3)(t-20)+0,2.0,46.10^3(t-500)=0$
$=>t≈22,56°C$
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Gọi nhiệt độ cân bằng là t
Nhiệt lượng mà miếng miếng sắt toả ra:
$Q_{toả}$ = 0,2.460.(500 – t) = 46 000 – 92t (J)
Nhiệt lượng mà ấm nhôm và nước thu vào là:
$Q_{thu}$ = (0,5.896 + 4.4180)(t – 20) = 17 168(t – 20) = 17168t – 343360 (J)
Phương trình cân bằng nhiệt:
$Q_{toả}$ = $Q_{thu}$
<=> 46 000 – 92t = 17168t – 343360
<=> t = 22,56
Vậy nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt là $23,56^0$C