Thả một quả bằng thép khối lượng 0,3 kg ở nhiệt độ 80độ C vào 2kg nước owr40 độC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K Hỏi nước nóng thêm bao nhiêu độ khi có cân bằng nhiệt
Thả một quả bằng thép khối lượng 0,3 kg ở nhiệt độ 80độ C vào 2kg nước owr40 độC. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K, nhiệt dung riêng của thép là 460J/kg.K Hỏi nước nóng thêm bao nhiêu độ khi có cân bằng nhiệt
Đáp án: `Δt=0,65^oC`
Giải:
Nhiệt lượng do quả cầu thép tỏa ra:
`Q_1=m_1c_1(t_1-t)`
`Q_1=0,3.460.(80-t)=11040-138t`
Nhiệt lượng do nước thu vào:
`Q_2=m_2c_2(t-t_2)`
`Q_2=2.4200.(t-40)=8400t-336000`
Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:
`Q_1=Q_2`
⇔ `11040-138t=8400t-336000`
⇔ `347040=8538t`
⇒ $t=40,65 \ (^oC)$
Độ tăng nhiệt độ của nước khi có cân bằng nhiệt:
$Δt=t-t_0=40,65-40=0,65 \ (^oC)$
Đáp án: Δ $t_{2}$ =$0,65^{0}$ C
Giải thích các bước giải:
Tóm tắt:
$m_{1}$ = 0,3 kg
$m_{2}$ = 2kg
$t_{1}$=$80^{0}$C
$t_{2}$ =$40^{0}$ C
$c_{1}$ = 460J/kgK
$c_{2}$ = 4200j/kg/K
Δt=?( $(^{0}$C)
Theo ptcbn: $Q_{1}$ = $Q_{2}$
$m_{1}$.$c_{1}$.Δ$t_{1}$ =$m_{2}$.$c_{2}$.Δ$t_{2}$
$m_{1}$.$c_{1}$.($t_{1}$ -1)=$m_{2}$.$c_{2}$.(t-$t_{2}$
0,3.460.(80-t) = 2.4200.(t-40)
11040- 138t = 8400t-336000
-8538t = -347040
t = 40,65
Độ tăng nhiệt độ của nước ngay khi có cân bằng nhiệt:
Δ$t_{2}$ = t- $t_{2}$ = 40,65- 40=$0,65 ^{0}$ C