Một khối sắt có khối lượng m ở nhiệt độ 150 độ khi thả vào một binhg nước thì làm nhiệt độ nước tăng từ 20 độ lên 60 độ . Thả tiếp vào nước khối sắt thứ hai có khối lưong m/2 ở 100 độ thì nhiệt độ sau cùng của nước là bao nhiêu ? Coi như chỉ có sự- trao đổi nhiệt giữa các khối sắt với nước
Đáp án:
$t = 65,3^{o}C$
Giải thích các bước giải:
Nhiệt độ sau cùng của nước là:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}}\\
+ \Leftrightarrow {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = m’c’\Delta t’\\
\Leftrightarrow {m_1}.{c_1}.\left( {150 – 60} \right) = m’.c’.\left( {60 – 20} \right)\\
\Leftrightarrow 90m{c_1} = 40m’c’\\
\Leftrightarrow 2,25{m_1}{c_1} = m’c’\\
+ \Leftrightarrow {m_2}{c_1}\Delta {t_2} = m’.c’.\Delta t’ + {m_1}{c_1}\Delta t’\\
\Leftrightarrow {m_2}{c_1}.\left( {100 – t} \right) = m’c’\left( {t – 60} \right) + {m_1}{c_1}\left( {t – 60} \right)\\
\Leftrightarrow \frac{{{m_1}{c_1}.\left( {100 – t} \right)}}{2} = 2,25{m_1}{c_1}.\left( {t – 60} \right) + {m_1}{c_1}\left( {t – 60} \right)\\
\Leftrightarrow \frac{{100 – t}}{2} = 2,25t – 135 + t – 60\\
\Leftrightarrow 100t = 4,5t – 270 + 2t – 120\\
\Leftrightarrow t = 65,{3^o}C
\end{array}\]
Đáp án:
Giải thích các bước giải:
Khi thả khối sắt lần một thì ta có phương trình cân bằng nhiệt là:
\(Q_1=Q_2\)
\(\Leftrightarrow m_1C_1\left(t_1-t\right)=m_2C_2\left(t-t_2\right)\)
\(\Leftrightarrow90m_1C_1=40m_2C_2\)
\(\Rightarrow m_2C_2=2,25m_1C_1\left(1\right)\)
Thả tiếp lần thứ hai ta được:
\(Q_3=Q_2+Q_1\)
\(\Leftrightarrow m_3C_1\left(t_3-t’\right)=m_2C_2\left(t’-t\right)+m_1C_1\left(t’-t\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{m_1C_1\left(100-t’\right)}{2}=2,25m_1C_1\left(t’-60\right)+m_1C_1\left(t’-60\right)\)
\(\Leftrightarrow\frac{100-t’}{2}=2,25\left(t’-60\right)+t’-60\)
\(\Rightarrow t’=\frac{196}{3}\)