Thả 1 quả cầu bằng thép có khối lượng 1,5 kg ở nhiệt độ 60 độ C vào 2 chậu chứa 3kg nước ở nhiệt độ 20 độ C . Giả sử chỉ có sự trao đổi nhiệt giữa quả cầu và nước , cho nhiệt dung riêng của nước và thép lần lượt là 4200J/kg.K và 460J/kg.K . Nhiệt độ của nước và quả cầu khi có cân bằng nhiệt là bao nhiêu ?
Đáp án:
t°3 = 22,1°C
Giải thích các bước giải:
Gọi t°3 là nhiệt độ khi cân bằng ta có:
Nhiệt lượng thu vào của nước là :
Qthu = 3.4200.( t°3 – 20)
=> Qthu = 12600t°3 – 252000 J
Nhiệt lượng tỏa ra của quả cầu thép là :
Q tỏa = 1,5.460.(60-t°3)
=> Q tỏa = 41400 – 690t°3 J
Theo PTCBN ta có:
Qthu = Q tỏa
12600t°3 – 252000 =41400 – 690t°3
=> t°3 = 22,1 °C
Vậy nhiệt độ khi cân bằng là : 22,1 °C
Đáp án:
t = $22^{o}C$
Giải thích các bước giải:
Vì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhiệt lượng thu vào ta có:
\[\begin{array}{l}
{Q_{toa}} = {Q_{thu}} \Leftrightarrow {m_1}{c_1}\Delta {t_1} = {m_2}{c_2}\Delta {t_2}\\
\Leftrightarrow 1,5.460.\left( {60 – {t_{cb}}} \right) = 3.4200.\left( {{t_{cb}} – 20} \right)\\
\Rightarrow {t_{cb}} = {22^o}C
\end{array}\]