Một chậu bằng nhôm có khối lượng 500 gam đựng 2 lít nước sôi .Phải thêm vào chậu bao nhiêu lít nước ở 20 độ C để có nước ở 35 độ C biết nhiệt dung riêng của nước là 4.200J/kg.K, của nhôm là 880 J/kg.K
Một chậu bằng nhôm có khối lượng 500 gam đựng 2 lít nước sôi .Phải thêm vào chậu bao nhiêu lít nước ở 20 độ C để có nước ở 35 độ C biết nhiệt dung riêng của nước là 4.200J/kg.K, của nhôm là 880 J/kg.K
Đáp án:
Vậy cần đổ thêm 9,12 lít nước ở $20^{o}C$ để thu được nước ở $35^{o}C$.
Giải thích các bước giải:
Lượng nước cần thêm để có nước ở $35^{o}C$ là:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\
\Leftrightarrow \left( {{m_1}{c_1} + {m_2}{c_2}} \right)\Delta {t_{12}} = {m_3}{c_3}\Delta {t_3}\\
\Leftrightarrow \left( {0,5.880 + 2.4200} \right)\left( {100 – 35} \right) = {m_3}.4200.\left( {35 – 20} \right)\\
\Leftrightarrow {m_3} = 9,12kg
\end{array}\]
Áp dụng công thức: Q=m.c.∆t
Phương trình cân bằng nhiệt: Qtoả ra=Qthuvào
V’=2 lít =>m’=2kg
Gọi m(kg) là khối lượng của nước ở 20°C
Nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho chậu đựng nước bằng nhôm tỏa ra khi hạ nhiệt độ từ 100°C xuống 35°C
Q’=0,5.880.(100-35)+2.4200.(100-35)=574600 (J)
Nhiệt lượng cần thiết để cho m(kg) nước ở 20°C thu vào khi tăng nhiệt độ từ 20°C lên 35°C
Q”=m.4200.(35-20)=63000.m (J)
Theo phương trình cân bằng nhiệt
Q’=Q”
=>574600=63000.m
=>m=9,12kg
m=9,12kg =>V=9,12 lít
Vậy phải đổ vào trong chậu nhôm 9,12 lít nước ở 20°C để được hổn hợp nước ở 35°C