Người ta thả một miếng đồng khối lượng 300g ở nhiệt độ 100 độ C vào 2 lít nước. Nhiệt độ khi có cân bằng nhiệt là 35 độ C. Hỏi nhiệt độ ban đầu của nước là bao nhiêu ?
Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với bình đựng nước và môi trường bên ngoài. Cho nhiệt dung riêng của đồng là 380J/kg.K, nước là 4200J/kg.K
Áp dụng công thức : $Q=m.c.∆t$
Phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_{\text{tỏa ra}}=Q_{\text{thu vào}}$
$V=2l→m=2kg$
Gọi $t(^oC)$ là nhiệt độ ban đầu của nước
Nhiệt lượng mà miếng đồng tỏa ra
$Q_1=0,3.380.(100-35)=7410(J)$
Nhiệt lượng mà nước thu vào
$Q_2=2.4200.(35-t) = 8400.(35-t) (J)$
Theo phương trình cân bằng nhiệt :
$Q_1=Q_2$
$→7410=8400.(35-t)$
$→t = 34,12$
Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là $34,12^oC$
Đáp án:
t°2 = 31,4°C
Giải thích các bước giải:
Nhiệt lượng tỏa ra của miếng đồng là :
Q1 = m1.c1. ( t°1 – t°3 )
➩ Q1 = 0,3.380.(100-35)
➩ Q1 = 7410 J
Vì Qthu = Q tỏa nên
Nhiệt lượng thu vào của nước là :
Q2 = m2.c2. ( t°3 – t°2 )
➩ 7410 = 2.4200.( 35 – t°2)
➩ t°2 = 34,1°C
Vậy nhiệt độ ban đầu của nước là 34,1°C